RU2465703C1 - Switching devices with transformer galvanic isolation of control circuits - Google Patents

Switching devices with transformer galvanic isolation of control circuits Download PDF

Info

Publication number
RU2465703C1
RU2465703C1 RU2011126051/07A RU2011126051A RU2465703C1 RU 2465703 C1 RU2465703 C1 RU 2465703C1 RU 2011126051/07 A RU2011126051/07 A RU 2011126051/07A RU 2011126051 A RU2011126051 A RU 2011126051A RU 2465703 C1 RU2465703 C1 RU 2465703C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
contact
field
transformer
switching devices
resistor
Prior art date
Application number
RU2011126051/07A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Петр Михайлович Еремеев (RU)
Петр Михайлович Еремеев
Вячеслав Юрьевич Гришин (RU)
Вячеслав Юрьевич Гришин
Борис Николаевич Морозов (RU)
Борис Николаевич Морозов
Сергей Ростиславович Николаев (RU)
Сергей Ростиславович Николаев
Антонина Иннокентьевна Садовникова (RU)
Антонина Иннокентьевна Садовникова
Владимир Григорьевич Сиренко (RU)
Владимир Григорьевич Сиренко
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт "Субмикрон"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт "Субмикрон" filed Critical Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт "Субмикрон"
Priority to RU2011126051/07A priority Critical patent/RU2465703C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2465703C1 publication Critical patent/RU2465703C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Electronic Switches (AREA)

Abstract

FIELD: electricity.
SUBSTANCE: device comprises the first input circuit, the first switching element comprising the first and second field transistors, the first circuit of overload protection made of the first diode and the third field transistor, also the second and third input circuits are introduced, from the first to the third transformer, from the second to the sixth diodes, from the fourth to the sixth field transistors, from the first to the third capacitors, from the first to the sixth resistors and from the first to the third generators.
EFFECT: improved reliability and reduced consumption in control circuits.
7 dwg

Description

Изобретение относится к области вычислительной техники, в частности к интерфейсным устройствам радиоэлектронной аппаратуры, реализующей функции управления исполнительными элементами.The invention relates to the field of computer technology, in particular to interface devices of electronic equipment that implements control functions of actuating elements.

Известно твердотельное реле, содержащее оптрон, коммутирующий элемент, состоящий из первого и второго полевых транзисторов, узел увеличения скорости, состоящий из резистора и третьего полевого транзистора, затвор которого соединен с первым контактом резистора и с первым входом узла увеличения скорости, исток третьего полевого транзистора соединен со вторым контактом резистора и с первым выходом узла увеличения скорости, сток третьего полевого транзистора соединен со вторым выходом узла увеличения скорости, и резистор, первый контакт которого соединен со вторым выходом узла увеличения скорости, первый выход которого соединен с первым входом коммутирующего элемента, второй вход которого соединен со вторым контактом резистора и с первым выходом оптрона, второй выход которого соединен с первым входом узла увеличения скорости, причем первый и второй входы оптрона являются первым и вторым входами твердотельного реле, первый и второй выходы которого являются первым и вторым выходами коммутирующего элемента [1].A solid-state relay containing an optocoupler, a switching element consisting of the first and second field-effect transistors, a speed increasing unit, consisting of a resistor and a third field-effect transistor, the gate of which is connected to the first contact of the resistor and to the first input of the speed increasing unit, is known, the source of the third field-effect transistor is connected with the second contact of the resistor and with the first output of the speed increasing unit, the drain of the third field-effect transistor is connected to the second output of the speed increasing unit, and the resistor, the first contact it is connected to the second output of the speed increasing unit, the first output of which is connected to the first input of the switching element, the second input of which is connected to the second contact of the resistor and the first output of the optocoupler, the second output of which is connected to the first input of the speed increasing unit, the first and second inputs of the optocoupler are the first and second inputs of a solid-state relay, the first and second outputs of which are the first and second outputs of the switching element [1].

Недостатком устройства является невысокая надежность и значительное потребление в цепях управления.The disadvantage of this device is its low reliability and significant consumption in control circuits.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является твердотельное реле, содержащее входную схему, оптрон, коммутирующий элемент, состоящий из первого и второго полевых транзисторов, схему защиты от перегрузки, состоящую из первого и второго диодов, и поглощающий фильтр, первый контакт которого соединен с первым выходом схемы защиты от перегрузки и с первым выходом коммутирующего элемента, второй выход которого соединен со вторым контактом поглощающего фильтра и вторым выходом схемы защиты от перегрузки, вход которой соединен с первыми контактами оптрона и первого резистора и с первым входом коммутирующего элемента, второй вход которого соединен со вторым контактом оптрона, третий и четвертый контакты которого соединены с первым и вторым выходами входной схемы, первый и второй входы которой являются первым и вторым входами твердотельного реле, первый и второй выходы которого соединены с первым и вторым контактами поглощающего фильтра [2].The closest in technical essence to the invention is a solid-state relay containing an input circuit, an optocoupler, a switching element, consisting of the first and second field-effect transistors, an overload protection circuit, consisting of the first and second diodes, and an absorption filter, the first contact of which is connected to the first the output of the overload protection circuit and with the first output of the switching element, the second output of which is connected to the second contact of the absorbing filter and the second output of the overload protection circuit, the input of which is connected n with the first contacts of the optocoupler and the first resistor and with the first input of the switching element, the second input of which is connected to the second contact of the optocoupler, the third and fourth contacts of which are connected to the first and second outputs of the input circuit, the first and second inputs of which are the first and second inputs of the solid state relay , the first and second outputs of which are connected to the first and second contacts of the absorbing filter [2].

Недостатком этого устройства является невысокая надежность и значительное потребление в цепях управления.The disadvantage of this device is its low reliability and significant consumption in control circuits.

Задачей изобретения является повышение надежности и снижение потребления в цепях управления.The objective of the invention is to increase reliability and reduce consumption in control circuits.

Сущность заявляемого изобретения, возможность его осуществления и промышленного использования поясняются чертежами, представленными на фиг.1-7, где:The essence of the claimed invention, the possibility of its implementation and industrial use are illustrated by the drawings presented in figures 1-7, where:

- на фиг.1 представлена функциональная схема коммутационных устройств с трансформаторной гальванической развязкой цепей управления (далее коммутационных устройств);- figure 1 presents the functional diagram of switching devices with transformer galvanic isolation of control circuits (hereinafter referred to as switching devices);

- на фиг.2 представлена схема резервирования выходов команд управления (КУ);- figure 2 presents the backup circuit output control commands (KU);

- на фиг.3 представлена временная диаграмма работы коммутационных устройств;- figure 3 presents a timing diagram of the operation of switching devices;

- на фиг.4 представлена таблица истинности коммутационных устройств;- figure 4 presents the truth table of switching devices;

- на фиг.5 представлена микросборка с крышкой;- figure 5 presents the microassembly with a cover;

- на фиг.6 представлена микросборка с крышкой в разрезе;- Fig.6 presents a microassembly with a cover in section;

- на фиг.7 представлена структурная схема микросборки с крышкой.- Fig.7 shows a structural diagram of a microassembly with a cover.

Указанные преимущества заявляемых коммутационных устройств перед прототипом достигаются за счет того, что в коммутационные устройства, содержащие первую 1 входную схему, первый 2 коммутирующий элемент, состоящий из первого 3 и второго 4 полевых транзисторов, первую 5 схему защиты от перегрузки, состоящую из первого 6 диода и третьего 7 полевого транзистора, с целью повышения надежности и снижения потребления в цепях управления дополнительно введены вторая 8 входная схема, третья 9 входная схема, первый 10 трансформатор, второй 11 трансформатор, третий 12 трансформатор, второй 13, третий 14, четвертый 15, пятый 16, шестой 17 диоды, четвертый 18, пятый 19, шестой 20 полевые транзисторы, первый 21, второй 22, третий 23 конденсаторы, первый 24, второй 25, третий 26, четвертый 27, пятый 28, шестой 29 резисторы, первый 30, второй 31 и третий 32 генераторы, выходы 33, 34, 35 которых соединены с первыми входами первой 1, второй 8 и третьей 9 входными схемами соответственно, первые выходы 36, 37, 38 которых соединены с первыми контактами первого 21, второго 22 и третьего 23 конденсаторов, вторые контакты которых соединены с первыми контактами первичных обмоток первого 10, второго 11 и третьего 12 трансформаторов, вторые контакты которых соединены со вторыми выходами 39, 40, 41 первой 1, второй 8 и третьей 9 входными схемами, вторые входы которых соединены с первым 42, вторым 43 и третьим 44 входами коммутационных устройств, четвертый 45, пятый 46 и шестой 47 входы которых соединены с первыми входами первого 30, второго 31, третьего 32 генераторов и с третьими входами первой 1, второй 8 и третьей 9 входными схемами, причем первый 48 контакт первой вторичной обмотки первого 10 трансформатора соединен с первым контактом шестого 17 диода, второй контакт которого соединен с затвором шестого 20 полевого транзистора и с первым контактом шестого 29 резистора, второй контакт которого соединен со стоками четвертого 18 и шестого 20 полевых транзисторов, с истоком пятого 19 полевого транзистора, со вторым контактом третьего 26 резистора, со вторыми 49, 50 контактами второй и первой вторичными обмотками второго 11 и первого 10 трансформаторов, первый 51 контакт второй вторичной обмотки второго 11 трансформатора соединен с первым контактом четвертого 15 диода, второй контакт которого соединен с первым контактом третьего 26 резистора, с затвором четвертого 18 полевого транзистора, первый 52 контакт второй вторичной обмотки первого 10 трансформатора соединен с первым контактом третьего 14 диода, второй контакт которого соединен с первым контактом второго 25 резистора, с затвором второго 4 полевого транзистора, исток которого соединен со стоками первого 3 и третьего 7 полевых транзисторов, со вторыми контактами первого 24 и пятого 28 резисторов, со вторыми 53, 54 контактами первой вторичной обмотки второго 11 трансформатора и второй вторичной обмотки третьего 12 трансформатора, первый 55 контакт которой соединен с первым контактом первого 6 диода, второй контакт которого соединен с первым контактом пятого 28 резистора и с затвором третьего 7 полевого транзистора, исток которого соединен с истоком первого 3 полевого транзистора и является первым 56 выходом коммутационных устройств, второй 57 выход которых соединен со стоком второго 4 полевого транзистора, со вторыми контактами второго 25 резистора и второй 58 вторичной обмоткой первого 10 трансформатора, причем первый 59 контакт первой вторичной обмотки второго 11 трансформатора соединен с первым контактом второго 13 диода, второй контакт которого соединен с первым контактом первого 24 резистора и затвором первого 3 полевого транзистора, причем третий 60 выход коммутационных устройств соединен с истоками четвертого 18 и шестого 20 полевых транзисторов, четвертый 61 выход коммутационных устройств соединен со стоком пятого 19 полевого транзистора, со вторыми контактами четвертого 27 резистора и первой 62 вторичной обмотки третьего 12 трансформатора, первый 63 контакт которого соединен с первым контактом пятого 16 диода, второй контакт которого соединен с первым контактом четвертого 27 резистора, затвором пятого 19 полевого транзистора, причем седьмой 64, восьмой 65, девятый 66 входы коммутационных устройств соединены со вторыми входами первого 30, второго 31 и третьего 32 генераторов, коммутационные устройства размещены в микросборке с крышкой 67, выполненные в виде цифровых кристаллов и трансформаторов, резисторов и конденсаторов, выводы «питания» и «общий» которых соединены с соответствующими отдельными слоями микросборки, а разводка коммутационных устройств выполнена в двух других слоях.The indicated advantages of the claimed switching devices over the prototype are achieved due to the fact that in switching devices containing the first 1 input circuit, the first 2 switching element, consisting of the first 3 and second 4 field-effect transistors, the first 5 overload protection circuit, consisting of the first 6 diode and the third 7 field-effect transistor, in order to increase reliability and reduce consumption in the control circuits, a second 8 input circuit, a third 9 input circuit, the first 10 transformer, and the second 11 transformer are additionally introduced , third 12 transformer, second 13, third 14, fourth 15, fifth 16, sixth 17 diodes, fourth 18, fifth 19, sixth 20 field-effect transistors, first 21, second 22, third 23 capacitors, first 24, second 25, third 26 , fourth 27, fifth 28, sixth 29 resistors, first 30, second 31 and third 32 generators, outputs 33, 34, 35 of which are connected to the first inputs of the first 1, second 8 and third 9 input circuits, respectively, the first outputs 36, 37, 38 which are connected to the first contacts of the first 21, second 22 and third 23 capacitors, the second contacts of which are connected to the first ontacts of the primary windings of the first 10, second 11 and third 12 transformers, the second contacts of which are connected to the second outputs 39, 40, 41 of the first 1, second 8 and third 9 input circuits, the second inputs of which are connected to the first 42, second 43 and third 44 inputs switching devices, the fourth 45, fifth 46 and sixth 47 inputs of which are connected to the first inputs of the first 30, second 31, third 32 generators and the third inputs of the first 1, second 8 and third 9 input circuits, the first 48 contact of the first secondary winding of the first 10 transformer with is single with the first contact of the sixth 17 diode, the second contact of which is connected to the gate of the sixth 20 field-effect transistor and with the first contact of the sixth 29 resistor, the second contact of which is connected to the drains of the fourth 18 and sixth 20 field-effect transistors, with the source of the fifth 19 field-effect transistor, with the second contact the third 26 resistors, with second 49, 50 contacts of the second and first secondary windings of the second 11 and first 10 transformers, the first 51 contact of the second secondary winding of the second 11 transformer is connected to the first contact of the fourth 15 diodes, the second contact of which is connected to the first contact of the third 26 resistor, with the gate of the fourth 18 field-effect transistor, the first 52 contact of the second secondary winding of the first 10 transformer is connected to the first contact of the third 14 diode, the second contact of which is connected to the first contact of the second 25 resistor, with the gate of the second 4 field-effect transistor, the source of which is connected to the drains of the first 3 and third 7 field-effect transistors, with the second contacts of the first 24 and fifth 28 resistors, with the second 53, 54 contacts of the first secondary winding of the second transformer 11 and the second secondary winding of the third 12 transformer, the first 55 contact of which is connected to the first contact of the first 6 diode, the second contact of which is connected to the first contact of the fifth 28 resistor and to the gate of the third 7 field-effect transistor, the source of which is connected to the source of the first 3 field-effect transistor and is the first 56 output of switching devices, the second 57 output of which is connected to the drain of the second 4 field-effect transistor, with the second contacts of the second 25 resistor and the second 58 secondary winding of the first 10 tra a transformer, the first 59 contact of the first secondary winding of the second 11 transformer connected to the first contact of the second 13 diode, the second contact of which is connected to the first contact of the first 24 resistor and the gate of the first 3 field-effect transistor, the third 60 output of the switching devices connected to the sources of the fourth 18 and sixth 20 field-effect transistors, the fourth 61 output of switching devices is connected to the drain of the fifth 19 field-effect transistor, with the second contacts of the fourth 27 resistor and the first 62 secondary winding of the third 12 t an encoder, the first 63 contact of which is connected to the first contact of the fifth 16 diode, the second contact of which is connected to the first contact of the fourth 27 resistor, the gate of the fifth 19 field-effect transistor, and the seventh 64, eighth 65, ninth 66 inputs of the switching devices are connected to the second inputs of the first 30, second 31 and third 32 generators, switching devices are placed in a microassembly with a cover 67, made in the form of digital crystals and transformers, resistors and capacitors, the findings of the "power" and "common" which are connected to the corresponding separate layers of the microassembly, and the wiring of the switching devices is made in two other layers.

Коммутационные устройства работают следующим образом.Switching devices work as follows.

Применение силовых ключей в интерфейсных устройствах радиоэлектронной аппаратуры (РЭА), реализующей функции управления исполнительными элементами, увеличивает тепловыделение в силовых ключах и требует реализации эффективного теплоотвода, также возрастают коммутационные помехи, что вынуждает принимать меры по защите слаботочных цепей РЭА, реализующих логические функции управления.The use of power switches in the interface devices of electronic equipment (REA), which implements control functions for executive elements, increases the heat generation in power switches and requires the implementation of effective heat removal, as well as switching noise, which forces measures to protect low-current REA circuits that implement logical control functions.

Функциональная схема коммутационных устройств с трансформаторной гальванической развязкой цепей управления представлена на фиг.1.Functional diagram of switching devices with transformer galvanic isolation of control circuits is presented in figure 1.

Обеспечение эффективного теплоотвода может быть решено выбором коммутационного элемента 2 (первый 3 и второй 4 полевые транзисторы) с низким сопротивлением в открытом состоянии, что позволяет уменьшить тепловыделение и затраты на отвод тепла. Этому требованию удовлетворяют мощные МОП-транзисторы специального назначения 2П7132-5 [3]. Обеспечение эффективной защиты от помех сводится к введению в цепи управления коммутационных элементов схем с гальванической развязкой цепей управления силовым ключом и его выхода, потери энергии в такой схеме могут быть сведены к минимуму.Ensuring efficient heat dissipation can be solved by choosing switching element 2 (first 3 and second 4 field effect transistors) with low resistance in the open state, which allows to reduce heat generation and heat removal costs. This requirement is satisfied by powerful MOS transistors of special purpose 2P7132-5 [3]. Providing effective protection against interference is reduced to the introduction into the control circuit of switching elements of circuits with galvanic isolation of the control circuits of the power switch and its output, energy losses in such a circuit can be minimized.

Увеличение надежности коммутационных устройств достигается за счет резервирования КУ. Выдача резервированных КУ при подаче на вход коммутационных устройств информации с трех каналов выполняется в соответствии со схемой, представленной на фиг.2. На основном выводе формируется инверсный сигнал, когда в канале В или С и А присутствуют логические единицы. На резервном выводе формируется инверсный сигнал, когда в канале А или В и С присутствуют логические единицы. Временная диаграмма работы коммутационных устройств представлена на фиг.3.An increase in the reliability of switching devices is achieved due to redundancy of the switchgear. The issuance of redundant KU when applying to the input of switching devices information from three channels is performed in accordance with the scheme presented in figure 2. An inverse signal is formed on the main output when logical units are present in channel B or C and A. An inverse signal is formed on the backup output when logical units are present in channel A or B and C. A timing diagram of the operation of switching devices is presented in figure 3.

Каждый канал для функционирования тактируется от своего генератора (30, 31, 32). При подаче на входы каналов (42, 43, 44) команды на входных схемах (1, 8, 9) заполняются частотой от своих генераторов (30, 31, 32) и усиливаются, затем команды в виде импульсов поступают на первичные обмотки (36, 39; 37, 40; 38, 41) трансформаторов (10, 11, 12) (трансформаторная развязка). Со вторичной обмотки эти же команды поступают через второй 13 и третий 14 диоды на вход коммутационного элемента 2, где за счет входной емкости формируется сигнал, полностью повторяющий форму и длительность входного сигнала. Коммутационный элемент 2 открывается, подключая активную нагрузку.Each channel for operation is clocked from its own generator (30, 31, 32). When applying to the channel inputs (42, 43, 44), the commands on the input circuits (1, 8, 9) are filled with frequency from their generators (30, 31, 32) and amplified, then the commands in the form of pulses are sent to the primary windings (36, 39; 37, 40; 38, 41) transformers (10, 11, 12) (transformer isolation). From the secondary winding, these same commands are sent through the second 13 and third 14 diodes to the input of the switching element 2, where, due to the input capacitance, a signal is generated that completely repeats the shape and duration of the input signal. The switching element 2 opens, connecting the active load.

Работа при всех комбинациях входных команд полностью определяется таблицей истинности коммутационных устройств, представленной на фиг.4.Work with all combinations of input commands is completely determined by the truth table of the switching devices presented in figure 4.

Решение проблем коммутационных устройств приводит к дополнительным аппаратным затратам, которые решаются благодаря размещению кристаллов микросхем и трансформаторов и других РЭ в микросборке с крышкой, представленной на фиг.5 и фиг.6.Solving the problems of switching devices leads to additional hardware costs, which are solved by placing crystals of microcircuits and transformers and other electronic components in the microassembly with a cover, shown in Fig.5 and Fig.6.

Структурная схема микросборки с крышкой представлена на фиг.7. В микросборке размещается шесть коммутационных устройств. Размещение коммутационных устройств на микросборке с крышкой позволяет повысить надежность и улучшить весогабаритные характеристики.The structural diagram of the microassembly with a cover is shown in Fig.7. The microassembly houses six switching devices. Placing switching devices on a microassembly with a cover allows to increase reliability and improve weight and size characteristics.

Источники информацииInformation sources

1. Патент USA №5138177, кл. 250/551, 307/311, кл. G02B 27/00, 1992 г.1. USA patent No. 5131877, class. 250/551, 307/311, class G02B 27/00, 1992

2. Патент USA №7023681 В2, кл 361/118, 361/93.1, кл. Н02Н 9/00 (прототип).2. USA patent No. 7023681 B2, cl 361/118, 361 / 93.1, cl. Н02Н 9/00 (prototype).

3. Микросхема 2П7132-5 АЕЯР.432140.542ТУ.3. The chip 2P7132-5 AEYAR.432140.542TU.

Claims (1)

Коммутационные устройства с трансформаторной гальванической развязкой цепей управления (далее коммутационные устройства), содержащие первую входную схему, первый коммутирующий элемент, состоящий из первого и второго полевых транзисторов, первую схему защиты от перегрузки, состоящую из первого диода и третьего полевого транзистора, отличающиеся тем, что, с целью повышения надежности и снижения потребления в цепях управления, в них дополнительно введены вторая входная схема, третья входная схема, первый трансформатор, второй трансформатор, третий трансформатор, второй, третий, четвертый, пятый, шестой диоды, четвертый, пятый, шестой полевые транзисторы, первый, второй, третий конденсаторы, первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой резисторы, первый, второй и третий генераторы, выходы которых соединены с первыми входами первой, второй и третьей входными схемами, первые выходы которых соединены с первыми контактами первого, второго и третьего конденсаторов, вторые контакты которых соединены с первыми контактами первичных обмоток первого, второго и третьего трансформаторов, вторые контакты которых соединены со вторыми выходами первой, второй и третьей входными схемами, вторые входы которых соединены с первым, вторым и третьим входами коммутационных устройств, четвертый, пятый и шестой входы которых соединены с первыми входами первого, второго, третьего генераторов и с третьими входами первой, второй и третьей входными схемами, причем первый контакт первой вторичной обмотки первого трансформатора соединен с первым контактом шестого диода, второй контакт которого соединен с затвором шестого полевого транзистора и с первым контактом шестого резистора, второй контакт которого соединен со стоками четвертого и шестого полевых транзисторов, с истоком пятого полевого транзистора, со вторым контактом третьего резистора, со вторыми контактами второй и первой вторичными обмотками второго и первого трансформаторов, первый контакт второй вторичной обмотки второго трансформатора соединен с первым контактом четвертого диода, второй контакт которого соединен с первым контактом третьего резистора, с затвором четвертого полевого транзистора, первый контакт второй вторичной обмотки первого трансформатора соединен с первым контактом третьего диода, второй контакт которого соединен с первым контактом второго резистора, с затвором второго полевого транзистора, исток которого соединен со стоками первого и третьего полевых транзисторов, со вторыми контактами первого и пятого резисторов, со вторыми контактами первой вторичной обмотки второго трансформатора и второй вторичной обмотки третьего трансформатора, первый контакт которой соединен с первым контактом первого диода, второй контакт которого соединен с первым контактом пятого резистора и с затвором третьего полевого транзистора, исток которого соединен с истоком первого полевого транзистора и является первым выходом коммутационных устройств, второй выход которых соединен со стоком второго полевого транзистора, со вторыми контактами второго резистора и второй вторичной обмоткой первого трансформатора, причем первый контакт первой вторичной обмотки второго трансформатора соединен с первым контактом второго диода, второй контакт которого соединен с первым контактом первого резистора и затвором первого полевого транзистора, причем третий выход коммутационных устройств соединен с истоками четвертого и шестого полевых транзисторов, четвертый выход коммутационных устройств соединен со стоком пятого полевого транзистора, со вторыми контактами четвертого резистора и первой вторичной обмотки третьего трансформатора, первый контакт которого соединен с первым контактом пятого диода, второй контакт которого соединен с первым контактом четвертого резистора, затвором пятого полевого транзистора, причем седьмой, восьмой, девятый входы коммутационных устройств соединены со вторыми входами первого, второго и третьего генераторов, коммутационные устройства размещены в микросборке с крышкой, выполненные в виде цифровых кристаллов и трансформаторов, резисторов и конденсаторов, выводы «питания» и «общий» которых соединены с соответствующими отдельными слоями микросборки, а разводка коммутационных устройств выполнена в двух других слоях. Switching devices with transformer galvanic isolation of control circuits (hereinafter referred to as switching devices) comprising a first input circuit, a first switching element consisting of a first and a second field-effect transistors, a first overload protection circuit consisting of a first diode and a third field-effect transistor, characterized in that , in order to increase reliability and reduce consumption in control circuits, they additionally introduced a second input circuit, a third input circuit, a first transformer, a second transform torus, third transformer, second, third, fourth, fifth, sixth diodes, fourth, fifth, sixth field effect transistors, first, second, third capacitors, first, second, third, fourth, fourth, fifth, sixth resistors, first, second and third generators the outputs of which are connected to the first inputs of the first, second and third input circuits, the first outputs of which are connected to the first contacts of the first, second and third capacitors, the second contacts of which are connected to the first contacts of the primary windings of the first, second and third transforms tori, the second contacts of which are connected to the second outputs of the first, second and third input circuits, the second inputs of which are connected to the first, second and third inputs of the switching devices, the fourth, fifth and sixth inputs of which are connected to the first inputs of the first, second, third generators and the third inputs of the first, second and third input circuits, and the first contact of the first secondary winding of the first transformer is connected to the first contact of the sixth diode, the second contact of which is connected to the gate of the sixth field transistor and with the first contact of the sixth resistor, the second contact of which is connected to the drains of the fourth and sixth field-effect transistors, with the source of the fifth field-effect transistor, with the second contact of the third resistor, with the second contacts of the second and first secondary windings of the second and first transformers, the first contact of the second secondary winding the second transformer is connected to the first contact of the fourth diode, the second contact of which is connected to the first contact of the third resistor, with the gate of the fourth field-effect transistor, The first contact of the second secondary winding of the first transformer is connected to the first contact of the third diode, the second contact of which is connected to the first contact of the second resistor, with the gate of the second field-effect transistor, the source of which is connected to the drains of the first and third field-effect transistors, with the second contacts of the first and fifth resistors, with the second contacts of the first secondary winding of the second transformer and the second secondary winding of the third transformer, the first contact of which is connected to the first contact of the first diode, whose contact is connected to the first contact of the fifth resistor and to the gate of the third field-effect transistor, the source of which is connected to the source of the first field-effect transistor and is the first output of switching devices, the second output of which is connected to the drain of the second field-effect transistor, with the second contacts of the second resistor and the second secondary winding the first transformer, and the first contact of the first secondary winding of the second transformer is connected to the first contact of the second diode, the second contact of which is connected to the first contact of the first resistor and the gate of the first field-effect transistor, the third output of the switching devices connected to the sources of the fourth and sixth field-effect transistors, the fourth output of the switching devices connected to the drain of the fifth field-effect transistor, with the second contacts of the fourth resistor and the first secondary winding of the third transformer, the first contact of which connected to the first contact of the fifth diode, the second contact of which is connected to the first contact of the fourth resistor, the shutter of the fifth field trans a resistor, and the seventh, eighth, ninth inputs of the switching devices are connected to the second inputs of the first, second and third generators, the switching devices are placed in a microassembly with a cover made in the form of digital crystals and transformers, resistors and capacitors, the “power” and “common” terminals which are connected to the respective individual layers of the microassembly, and the wiring of the switching devices is made in two other layers.
RU2011126051/07A 2011-06-27 2011-06-27 Switching devices with transformer galvanic isolation of control circuits RU2465703C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011126051/07A RU2465703C1 (en) 2011-06-27 2011-06-27 Switching devices with transformer galvanic isolation of control circuits

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011126051/07A RU2465703C1 (en) 2011-06-27 2011-06-27 Switching devices with transformer galvanic isolation of control circuits

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2465703C1 true RU2465703C1 (en) 2012-10-27

Family

ID=47147637

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011126051/07A RU2465703C1 (en) 2011-06-27 2011-06-27 Switching devices with transformer galvanic isolation of control circuits

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2465703C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1064460A1 (en) * 1982-05-07 1983-12-30 Научно-Исследовательский Институт Автоматики И Электромеханики При Томском Институте Автоматизированных Систем Управления И Радиоэлектроники Control device for semiconductor switch
US4438356A (en) * 1982-03-24 1984-03-20 International Rectifier Corporation Solid state relay circuit employing MOSFET power switching devices
RU2290737C1 (en) * 2005-05-27 2006-12-27 Евгений Эдуардович Горохов-Мирошников Method for controlling semiconductor switch
RU2360358C1 (en) * 2008-07-03 2009-06-27 Открытое акционерное общество "Специальное конструкторско-технологическое бюро по релейной технике" (ОАО "СКТБ РТ") Electronic relay with transformer isolation and protection from current overload

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4438356A (en) * 1982-03-24 1984-03-20 International Rectifier Corporation Solid state relay circuit employing MOSFET power switching devices
SU1064460A1 (en) * 1982-05-07 1983-12-30 Научно-Исследовательский Институт Автоматики И Электромеханики При Томском Институте Автоматизированных Систем Управления И Радиоэлектроники Control device for semiconductor switch
RU2290737C1 (en) * 2005-05-27 2006-12-27 Евгений Эдуардович Горохов-Мирошников Method for controlling semiconductor switch
RU2360358C1 (en) * 2008-07-03 2009-06-27 Открытое акционерное общество "Специальное конструкторско-технологическое бюро по релейной технике" (ОАО "СКТБ РТ") Electronic relay with transformer isolation and protection from current overload

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Ji et al. High-frequency high power density 3-D integrated gallium-nitride-based point of load module design
TWI231100B (en) Active snubber for synchronous rectifier
US9666569B2 (en) Switch circuit of cascode type having high speed switching performance
RU2414045C2 (en) Conversion scheme for switching of big number of levels of switched voltage
WO2012024537A3 (en) Switching circuits for extracting power from an electric power source and associated methods
US9049783B2 (en) Systems and methods for obtaining large creepage isolation on printed circuit boards
GB2527447A (en) Efficient gate drivers for switched capacitor converters
WO2011085260A3 (en) Electronic devices and components for high efficiency power circuits
WO2011097302A3 (en) Semiconductor electronic components and circuits
SG155202A1 (en) Logic switch and circuits utilizing the switch
CN106033934B (en) Integrated power conversion circuit assembles module
RU2465703C1 (en) Switching devices with transformer galvanic isolation of control circuits
WO2017056018A2 (en) Power converter with low threshold voltage transistor
JP2015510268A (en) Transformer with tap changer
US9646965B2 (en) Monolithically integrated transistors for a buck converter using source down MOSFET
Wang et al. Design of high temperature gate driver for SiC MOSFET for EV motor drives
US10998820B2 (en) Stacked DC-DC converter
RU2008134114A (en) CONVERTER
Frisch et al. Power module with additional low inductive current path
Kennedy Implementing an isolated half-bridge gate driver
CN101420222A (en) Single-knife dual-close large power solid relay
TW200707882A (en) Semiconductor device and booster circuit
JP2010246200A (en) Power conversion system
RU2016105080A (en) THREE-POINT VENT CONVERTER
RU2012146936A (en) TRANSFORMING SYSTEM AND POWER ELECTRONIC SYSTEM WITH SUCH CONVERSION SYSTEM