RU2469474C1 - Mis transistor power key - Google Patents

Mis transistor power key Download PDF

Info

Publication number
RU2469474C1
RU2469474C1 RU2011124679/08A RU2011124679A RU2469474C1 RU 2469474 C1 RU2469474 C1 RU 2469474C1 RU 2011124679/08 A RU2011124679/08 A RU 2011124679/08A RU 2011124679 A RU2011124679 A RU 2011124679A RU 2469474 C1 RU2469474 C1 RU 2469474C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
diode
mos transistor
gate
mis transistor
source
Prior art date
Application number
RU2011124679/08A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Вадим Николаевич Школьный
Павел Васильевич Михеев
Екатерина Павловна Кузуб
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнева"
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 "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнева" filed Critical Открытое акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнева"
Priority to RU2011124679/08A priority Critical patent/RU2469474C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2469474C1 publication Critical patent/RU2469474C1/en

Links

Landscapes

  • Electronic Switches (AREA)

Abstract

FIELD: electricity.
SUBSTANCE: MIS transistor power key is proposed, comprising a transformer, the end of the secondary winding of which is connected directly with the source of the MIS transistor, two diodes and a resistor, an anode of the first diode and a cathode of the second diode are connected to the start of the secondary winding of the transformer, the cathode of the first diode - directly, and the anode of the second diode via the resistor are connected to the gate of the MIS transistor. At the same time two capacitors are introduced, the first one is connected between the gate and the source of the MIS transistor, the second one - between the anode of the second diode and the source of the MIS transistor.
EFFECT: improving power key operation reliability.
1 dwg

Description

Изобретение относится к импульсной технике и может быть применено в различных коммутационных устройствах, особенно в коммутационных устройствах космических аппаратов, где есть воздействие тяжелых заряженных частиц, а также там, где не требуется быстрое переключение ключей с крутыми фронтами напряжения и тока, приводящими к возникновению помех, так как помехи лучше не создавать, чем потом с ними бороться.The invention relates to a pulse technique and can be applied in various switching devices, especially in switching devices of spacecraft, where there is exposure to heavy charged particles, and also where fast switching of keys with steep voltage and current fronts is required, leading to interference, since it’s better not to create interference than to deal with them later.

Известен силовой ключ на МДП-транзисторе, содержащий трансформатор, резистор, диоды и два транзистора, эмиттеры и базы двух взаимодополняющих транзисторов соединены непосредственно, эмиттеры транзисторов подключены к началу вторичной обмотки трансформатора, конец которой подключен к истоку МДП-транзистора и через резистор к базам транзисторов, коллекторы которых через диоды в отпирающем направлении подключены к затвору МДП-транзистора (патент РФ №2337473), который выбран в качестве прототипа.A power switch for an MOS transistor is known, which contains a transformer, a resistor, diodes and two transistors, emitters and bases of two complementary transistors are connected directly, emitters of transistors are connected to the beginning of the secondary winding of the transformer, the end of which is connected to the source of the MOS transistor and through the resistor to the bases of transistors whose collectors are connected through diodes in the unlocking direction to the gate of the MOS transistor (RF patent No. 2337473), which is selected as a prototype.

Недостатком этого ключа является двухполярное управление МДП-транзистором, что уменьшает его устойчивость к эффекту SEGR и приводит к понижению надежности (Иванов Н.А., Митин Е.В., Пашук В.В., Тверской М.Г. SEGR-эффект в МДП-транзисторах, облученных протонами. Радиационная стойкость электронных систем, "Стойкость - 2010", научно-технический сборник, выпуск 13, М., 2010, с.95-96).The disadvantage of this key is the bipolar control of the MOS transistor, which reduces its resistance to the SEGR effect and leads to a decrease in reliability (Ivanov N.A., Mitin E.V., Pashuk V.V., Tverskoy M.G. SEGR effect in MIS transistors irradiated with protons. Radiation resistance of electronic systems, "Resistance - 2010", scientific and technical collection, issue 13, M., 2010, pp. 95-96).

Целью изобретения является повышение надежности.The aim of the invention is to increase reliability.

Поставленная цель достигается тем, что в силовом ключе на МДП-транзисторе, содержащем трансформатор, конец вторичной обмотки которого соединен с истоком МДП-транзистора; диоды и резистор, причем анод первого диода соединен с началом вторичной обмотки трансформатора, а катод с затвором МДП-транзистора; введен первый конденсатор, который включен между затвором и истоком МДП-транзистора, катод второго диода соединен с началом вторичной обмотки трансформатора, а анод через резистор с затвором МДП-транзистора; введен второй конденсатор, который подключен между анодом второго диода и истоком МДП-транзистора.This goal is achieved by the fact that in the power key on the MOS transistor containing the transformer, the end of the secondary winding of which is connected to the source of the MOS transistor; diodes and a resistor, the anode of the first diode connected to the beginning of the secondary winding of the transformer, and the cathode with the gate of the MOS transistor; the first capacitor is introduced, which is connected between the gate and the source of the MOS transistor, the cathode of the second diode is connected to the beginning of the secondary winding of the transformer, and the anode is connected through the resistor with the gate of the MOS transistor; a second capacitor is introduced, which is connected between the anode of the second diode and the source of the MOS transistor.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема силового ключа на МДП-транзисторе.The drawing shows a circuit diagram of a power switch on an MOS transistor.

Силовой ключ на МДП-транзисторе содержит трансформатор (1) с первичной обмоткой (2) и вторичной обмоткой (3), конец которой непосредственно соединен с истоком МДП-транзистора (4); первый диод (5), анод которого подключен к началу вторичной обмотки (3), а катод к затвору МДП-транзистора (4), между затвором и истоком которого включен конденсатор (6); второй диод (7), катод которого подключен к началу вторичной обмотки (3), а анод через резистор (8) - к затвору МДП-транзистора (4); конденсатор (9), который включен между анодом диода (7) и истоком МДП-транзистора (4).The power switch on the MOS transistor contains a transformer (1) with a primary winding (2) and a secondary winding (3), the end of which is directly connected to the source of the MOS transistor (4); the first diode (5), the anode of which is connected to the beginning of the secondary winding (3), and the cathode to the gate of the MOS transistor (4), between the gate and the source of which a capacitor (6) is connected; the second diode (7), the cathode of which is connected to the beginning of the secondary winding (3), and the anode through the resistor (8) - to the gate of the MOS transistor (4); a capacitor (9), which is connected between the anode of the diode (7) and the source of the MOS transistor (4).

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

При подаче на вход устройства на первичную обмотку (2) трансформатора (1) коротких положительных импульсов с большой скважностью на вторичной обмотке (3) также появляются короткие положительные импульсы с большой скважностью.When applying to the input of the device on the primary winding (2) of the transformer (1) short positive pulses with high duty cycle, the secondary positive windings (3) also have short positive pulses with high duty cycle.

Положительные импульсы с начала вторичной обмотки (3) через диод (5) поступают на конденсатор (6) и затвор МДП-транзистора (4), происходит заряд конденсатора (6) и емкости затвор-исток МДП-транзистора (4), и он открывается.Positive pulses from the beginning of the secondary winding (3) through the diode (5) go to the capacitor (6) and the gate of the MOS transistor (4), the capacitor (6) and the gate-source capacitance of the MOS transistor charge (4), and it opens .

В паузе между короткими положительными импульсами на вторичной обмотке (3) присутствует небольшое отрицательное напряжение, которое на затвор МДП-транзистора (4) не пропускает диод (5); диод (7), приоткрываясь, заряжает конденсатор (9) до небольшого отрицательного напряжения, величины которого недостаточно, чтобы через резистор (8) разрядить емкости конденсатора (6) и затвор-исток МДП-транзистора (4), и он остается открытым.In the pause between short positive pulses on the secondary winding (3), there is a small negative voltage, which does not pass the diode (5) to the gate of the MOS transistor (4); The diode (7), opening up, charges the capacitor (9) to a small negative voltage, the value of which is not enough to discharge the capacitor capacitance (6) and the gate-source of the MOS transistor (4) through the resistor (8), and it remains open.

При подаче на вход устройства на первичную обмотку (2) трансформатора (1) коротких отрицательных импульсов с большой скважностью на вторичной обмотке (3) также появляются короткие отрицательные импульсы, которые заряжают конденсатор (9) до отрицательного напряжения - происходит разряд конденсатора (6) через резистор (8) до величины, близкой к нулевой, и МДП-транзистор закрывается.When short negative pulses with a high duty cycle are applied to the primary winding of the transformer (1) at the input of the device (2), short negative pulses also appear on the secondary winding, which charge the capacitor (9) to a negative voltage - the capacitor (6) discharges through the resistor (8) to a value close to zero, and the MOS transistor closes.

В паузе между короткими отрицательными импульсами на вторичной обмотке (3) присутствует небольшое положительное напряжение, которое, приоткрывая диод (5), не дает напряжению затвор-исток МДП-транзистора (4) становиться отрицательным, а близким к нулю - положительным, и МДП-транзистор (4) остается закрытым.In the pause between short negative pulses on the secondary winding (3), there is a small positive voltage, which, opening the diode (5), does not allow the gate-source voltage of the MOS transistor (4) to become negative, and close to zero - positive, and MIS transistor (4) remains closed.

В предложенном устройстве исключено появление отрицательного напряжения на затворе МДП-транзистора (4) и, следовательно, повышена надежность при воздействии тяжелых заряженных частиц.In the proposed device, the appearance of a negative voltage on the gate of an MOS transistor (4) is eliminated and, therefore, reliability is increased when exposed to heavy charged particles.

Опытный образец устройства был собран на: трансформаторе ТИЛ2 В (1); МДП-транзисторе (4) 2П7160 В; диодах (5) и (7) 2Д510А; конденсаторах (6) и (9) 0,1 мкФ; резисторе 6,8 кОм.A prototype device was assembled on: transformer TIL2 V (1); MOS transistor (4) 2P7160 V; diodes (5) and (7) 2D510A; capacitors (6) and (9) 0.1 μF; 6.8 kΩ resistor.

При управлении импульсами с амплитудой 10 В длительностью 8 мкс и периодом 42 мкс время включения-выключения составило 100 мкс, U зи max=7,5 В, U зи min=0,4 В.When controlling pulses with an amplitude of 10 V for a duration of 8 μs and a period of 42 μs, the on-off time was 100 μs, U si max = 7.5 V, U si min = 0.4 V.

Из известных заявителю патентно-информационных материалов не обнаружены признаки, сходные с совокупностью признаков заявляемого объекта.Of the patent information materials known to the applicant, no signs were found that are similar to the totality of the features of the claimed object.

Claims (1)

Силовой ключ на МДП-транзисторе, содержащий трансформатор, конец вторичной обмотки которого соединен непосредственно с истоком МДП-транзистора, два диода, катод одного из которых подключен к затвору МДП-транзистора непосредственно, и резистор, отличающийся тем, что анод первого диода и катод второго диода подключены к началу вторичной обмотки трансформатора, анод второго диода через резистор подключен к затвору МДП-транзистора; введены два конденсатора, первый включен между затвором и истоком МДП-транзистора, второй - между анодом второго диода и истоком МДП-транзистора. A power switch on an MOS transistor, containing a transformer whose end of the secondary winding is connected directly to the source of the MOS transistor, two diodes, the cathode of one of which is connected directly to the gate of the MIS transistor, and a resistor, characterized in that the anode of the first diode and the cathode of the second the diode is connected to the beginning of the secondary winding of the transformer, the anode of the second diode is connected through a resistor to the gate of the MOS transistor; two capacitors are introduced, the first is connected between the gate and the source of the MOS transistor, the second is between the anode of the second diode and the source of the MOS transistor.
RU2011124679/08A 2011-06-16 2011-06-16 Mis transistor power key RU2469474C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011124679/08A RU2469474C1 (en) 2011-06-16 2011-06-16 Mis transistor power key

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011124679/08A RU2469474C1 (en) 2011-06-16 2011-06-16 Mis transistor power key

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2469474C1 true RU2469474C1 (en) 2012-12-10

Family

ID=49255912

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011124679/08A RU2469474C1 (en) 2011-06-16 2011-06-16 Mis transistor power key

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2469474C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6388483B1 (en) * 1995-03-29 2002-05-14 Hitachi, Ltd. Semiconductor integrated circuit device and microcomputer
RU2337473C1 (en) * 2007-07-30 2008-10-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное объединение прикладной механики им. академика М.Ф. Решетнева" Power key with mis-transistor
RU2390094C2 (en) * 2008-04-14 2010-05-20 Открытое акционерное общество "Информационные спутниковые системы" им. академика М.Ф. Решетнева Mis transistor power key
RU2395159C1 (en) * 2009-03-30 2010-07-20 Открытое акционерное общество "Информационные спутниковые системы" им. академика М.Ф. Решетнева Power key on mis transistor

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6388483B1 (en) * 1995-03-29 2002-05-14 Hitachi, Ltd. Semiconductor integrated circuit device and microcomputer
RU2337473C1 (en) * 2007-07-30 2008-10-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное объединение прикладной механики им. академика М.Ф. Решетнева" Power key with mis-transistor
RU2390094C2 (en) * 2008-04-14 2010-05-20 Открытое акционерное общество "Информационные спутниковые системы" им. академика М.Ф. Решетнева Mis transistor power key
RU2395159C1 (en) * 2009-03-30 2010-07-20 Открытое акционерное общество "Информационные спутниковые системы" им. академика М.Ф. Решетнева Power key on mis transistor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109378704B (en) Circuit and method for driving laser diode
US9787302B2 (en) Source driver circuit and control method thereof
US20140063593A1 (en) Capacitor discharge pulse drive circuit with fast recovery
US8803434B2 (en) Apparatus for controlling bleed switch, power supply, and method for driving power supply
US9496862B2 (en) Circuit arrangement for actuating a semiconductor switching element
US10097085B2 (en) System and method for generating high pulsed power, comprising a single power supply
US20170323773A1 (en) Mass spectrometer
JPH03286619A (en) Gate driver circuit for isolation gate type semiconductor device and flash controller using same circuit
CN106357099A (en) System and method for realizing grid drive circuit
US20210021259A1 (en) Pulse modulator
US8476954B2 (en) Pulse generation circuit
RU2469474C1 (en) Mis transistor power key
RU2337473C1 (en) Power key with mis-transistor
RU2469473C1 (en) Mis transistor power key
US10622991B2 (en) Switch driver
US10236987B2 (en) Circuit arrangement, light-emitting diode assembly, and method of actuating an optoelectronic component
RU2395159C1 (en) Power key on mis transistor
US20150042305A1 (en) Inductive buck-boost-converter and method for driving an inductive buck-boost-converter
RU2571719C1 (en) Power key on mds-transistor
CN109417383B (en) Device for generating high pulse voltage
RU2390094C2 (en) Mis transistor power key
RU2562752C2 (en) Mis-transistor based power switch
RU2524853C2 (en) Mis transistor-based power switch
RU2713559C2 (en) Method for fast switching on of power transistor with isolated gate and device with use thereof
Long et al. An 8kV series-connected MOSFETs module that requires one single gate driver

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180617