SE460819B - Basdrivkrets foer en transistor - Google Patents

Description

'k) transistorn skall stängas av om.V ~-»......~ w" vwwqr' ~ w ~~~ - ,.. . ..,.._-vn»~vw.h..._,,_w~f--ff n- v. ..\,<_ ,«~ ~ -- .r-f-f 460 819 2) vid avstängning skall basen bringas att bli negativ så snabbt som möjligt för att säkerställa effektiv avstängning; 3) transistorn skall skyddas från att kopplas in om inte V ce ligger under ett förutbestämt värde. och skulle stiga över något ce , förutbestämt värde.

Tyska Auslegeschrift nr. 1 257 842 beskriver en krets som upp- når det första av dessa ändamål. Den befattar sig emellertid inte med de återstående ändamålen.

SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Ändamålet med uppfinningen är att erbjuda en förbättrad bas- drivkrets.

Uppfinningen erbjuder en basdrivkrets för en transistor. vilken innefattar en transformator med en primärlindning och en sekundärlindning, en basdrivkälla och första och andra ens- riktade strömledningsorgan. varvid primärlindningen är an- sluten till drivkällan och till transistorns kollektor via det första ensriktade strömledningsorganet. medan sekundär- lindningen har en första anslutning, som är ansluten till transistorns emitter, och en andra anslutning som är ansluten till transistorns kollektor via det andra ensriktade ström- ledningsorganet. och ett uttag som är anslutet till basen.

I ett föredraget utförande av uppfinningen är sekundär- lindningens förhållande mellan antalet varv mellan uttaget och den första anslutningen, och antalet varv mellan uttaget och den andra anslutningen 1:2. Andra förhållanden kan emellertid användas för andra applikationer, och användandet av olika förhållanden ligger också inom uppfinningens ram.

Organ kan anordnas för avledning av överskott av mfl9flBtiS@Fifi9S@fl@T9i i transformatorn. Detta avledningsorgan Pwaaaase-603993-aw,ßw/050919 460 819 har företrädesvis formen av ett motstånd. som är anslutet mellan sekundärlindningens första anslutning och uttaget.

De första och andra ensriktade strömledningsorganen är före- trädesvis dioder.

Uppfinningen är också avsedd att omfatta effektkretsar såsom regulatorer och fasvändarsteg. vilka innefattar transistorer med basdrivkretsar av det beskrivna slaget. Vid denna app- likation kan transformatorn vara mättningsbar för att initiera avstängning av transistorn efter en förutbestämd tillslagstid. och företrädesvis omfattar basdrivkällan en återkopplings- signal som härledas ur en utgângssignal från transistorn.

KORTFATTAO BESKRIVNING AV RITNINGEN Uppfinningen beskrives ytterligare som ett exempel med hän- visning till bifogade ritning, som illustrerar en basdrivkrets till en effekttransistor enligt uppfinningen.

V H H Bifogade ritning visar en effekttransistor 10. en trans- formator 12. som innefattar en primärlindning 14 och en sekundärlindning 15. där sekundärlindningen innefattar en första anslutning 18.V som är ansluten till transistorns emitter, _ ett 'uttag 20 som är anslutet till basen på transistorn och en andra anslutning 22. en första diod 24. som förbinder en anslutning hos primärlindningen med transistorns kollektor. en andra diod 26, som förbinder den andra anslut- ningen hos sekundärlindningen med transistorns kollektor. ett motstånd 28 anslutet mellan sekundärlindningens _Första an- slutning 1B och uttag 20. en basdrivkâlla 30 och ett motstånd 32. som förbinder drivkällan 30 med primärlindningen.

Polariteterna på spänningarna i transformatorn 12 under drift betecknas på konventionellt sätt med hjälp av punkter.

På sekundärlindningen är förhållandet 1:2 mellan antalet lind- P13ß94SE-603883-BW.BW/860919 460 819 ningsvarv mellan den första anslutningen 18 och uttaget 20 och antalet 'lindningsvarv mellan uttaget 20 och den andra anslut~ ningen 22.

Under kretsens drift är spänningen över den undre delen av sekundärlindningen d.v.s. över uttaget 20 och den första an- anslutningen 18 transistorn emitter-bas-spänning V I. en Sålunda. beroende på det faktum att lindningsvarvförhållandet är 1:2 mellan de övre och undre delarna av sekundärlindningen år den totala spänningen över sekundärlindningen 3V . Antag eb att transistorn 10 är tillslagen och att basströmmen i är b stor, så att kollektor-emitter-spänningen. v har en tendens ce att minska till den punkt där transistorn blir mättad. Då »spänningen V faller under 2 V , och med hänsyn till att ce eb spånningsfallet i Framriktningen över dioden 28 är av samma storlek som V , sker strömflöde i genom dioden 26 och sekundärlindninâgns spänning reduceraš. Emitter-bas-spänningen Veb reduceras också, vilket leder till en minskning av bas- strömmen ib och_ detta i sin tur styr nedgången av kollektor~ emitter-spänning V . Driften av den så långt beskrivna kretsen motsvarar eâenegativ återkopplingsloop, som stabilise- rar kollektor-emitter-spänningen V 'vid ett värde över mätt- _ _ ce nadsnivan.

Då transistorn är tillslagen bygges magnetiseringsström upp i primärlindningen 14 i transformatorn. Vid avstängning avbrytes hela primärströmmen, betecknad i , vilken omfattar belast- . u _ . P U N . ningsstrommen och magnetiseringsstrommen. Sekundarbelastnings- strömmen, som innefattar basströmmen i och överskottsströmmen i , som flyter till kollektorn avbryta: också. Den magnetiska ezergi. som är lagrad i transformatorn tenderar att bibehålla magnetiseringsströmmen. som överföras till den sekundära som en negativ basström. Denna negativa basström urladdar transistorn och bringar transistorn att stänga ~av mycket abrupt, 'och begränsar därmed avstängningsförlusten till ett mycket lågt värde.

Efter det att urladdningen avslutats avleds eventuell över» P138Q4SE~S038B3-BW,BW/860919 förutbestämd 460 819 skottsmagnetisering i motståndet 28, och transformatorn åter- föres till sitt starten av nästa "till"-cykel. Bas-emitter-förbindelsen hålles också i ett i tillstånd nollenergitillstånd före . N backriktningen förspänt under resten av avstängf ningscykeln, vilket hjälper till att hindra alla falska in- kopplingspulser, som uppträder till följd av parasiteffekter.- Transistorn skyddas från att kopplas in om inte kollektor~ är under ett förutbestämt värde. Denna -till emitter-spänningen V verkan uppnås genom afiëlutningen av'primärlindningen 14 transistorns kollektor via dioden 24. Denna diod förspânes i då kollektor-emitter-spänningen V_ hos basdrivkällan 30. För tidig framriktningen endast sjunker under spänningen V' inkoppling av transistorn hindras därmed. Motståndet 32 användes för att ställa in primärströmmen i till dess erfordrade värde med V = 2V p ce eb Om kollektor-emitter-spänningen V stiger »beroende på att ce kollektorströmmen i blir alltför hög. eller att basströmmen c i faller till ett för lågt värde. avstängs transistorn genom den positiva återkopplingseffekten, som åstadkommas via dioden basdrivlindningen. och 24, transistorns primârlindning 14, transistorn. Ãterkopplingen bringar kollektor-emitterÄ spänningen v att stiga och därigenom ytterligare förspånna“ ce r dioden 24 i backriktningen. Primârströmmen i avbrytes och _ H N u _ P magnetiseringsstrommen overfores till baskretsen och avslutar därmed avstängningscykeln såsom tidigare beskrivits.

Hårav följer att basdrivkretsen enligt uppfinningen ger de i ingressen till beskrivningen angivna önskade egenskaperna.

Kretsen enligt uppfinningen lämpar sig i synnerhet för använd- ning med effekttransistorer i regulatorer ooh fasvändarsteg. I en frilöpande eller självsvängande fasvändarkrets kan basdriv- transformatorn också ge den tidsstyrningsfunktion, som be- stämmer drivtransformatorn utforma så att dess kärna mättas efter en varigenom basströmmen i fram~ Detta tillslagningstid. riktningen bringas att falla kraftigt vid denna punkt. initierar den ovan beskrivna avstängningscykeln. I detta fall P1aa94sfi-ßo3aa3~ßw,Bw/ßso919 systemets arbetsfrekvens. Detta uppnås genom att basa 460 819 kan basdrivkällan vara en återkopplingslindning på en trans- formator. som utgör åtminstone env del av transistorns be» lastning.

Då basdrivkretsen Wenligt uppïinningen användes med ett hel- bryggfasvändarsteg, har man. i stället För som konventionellt en dämpningskondensator» kopplad direkt över lasttransforma- torns primärlindning, två kondensatorer av dubbla värdet, som kan vara kopplade från vardera sida av belastningen till systemets jord. Detta eliminerar behovet “av' korskoppling av diagonalt motstående basdrivkretsar för att säkerställa sam- tidig omkoppling av de båda aktuella transistorerna. De två sidorna av helbryggfasvändarsteget kan betraktas som två oberoende halvbryggkretsar. vilka tvingas att arbeta synkront beroende på belastningsspänningens resonanssvängning under kommutering och beroende på effekten av arbetsspännings- spärrningarna. inordnas under uppfinningen. Mot- Ett antal varianter kan ståndet 32, som har en strömbegränsande roll." kan t.ex. er~ sättas av, eller alternativt kompletteras med, ett motstånd i den andra lindningen, t.ex. mellan uttaget 20 och transistorns bas. Bibehållandet av motståndet 32 i primärlindningen medför den fördelen att primärlindningsströmmen begränsas då transistorn uppnår mättning. En annan möjlighet är att ersätta anordning, motståndet 32 med en elektronisk strömbegränsande som begränsar strömmen i primärlindningen då spänningen över anordningen når ett förutbestämt värde.

Det har redan påpekats att lindningsförhållandet i sekundär- lindningen är 1:2. Andra ¥örhållanden kan emellertid användas beroende på applikation och transistorparametrar.

P13894SE~GU3BB3“BW.BW/860919 __* å, *få __lê____i. 4 » wvßšäšï

Claims (5)

460 819 PATENTKRAV

1. Basdrivkrets För en itransistor (10) som innefattar en transformator (12) med en primärlindning_(1Ä) oeh en sekundär- lindning (16). en basdrivkälla (30) och första och andra ens- riktade strömledningsorgan (24,26). ' k å n n e t e c k n a d d ä r a v. att primärlindningen (14) är ansluten till drivkällan (30) och till transistorns (10) kollektor via det törsta ensriktade strömledningsorganet (24). och av att sekundärlindningen (16) har en Första anslutning (18) A som år ansluten till transistorns (10) emitter, en andra anslutning (22) Som är ansluten till) transistorns (10) kollektor via det andra 'ensriktade strömledningsorganet (26), och ett uttag som är anslutet till basen.

2. Krets enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v. att sekundärlindningens (18) Förhållande mellan antalet varv mellan uttaget (20) och den första anslutningen (18). och an- talet' varv mellan uttaget (20) och den andra anslutningen är 1:2.

3. Krets enligt patentkravet 1 eller 2. k ä n n e t e c krn a d a v, ett motstånd (28). som är ansluten mellan sekundärlindningens första anslutning (16) och uttaget (20).

4. Krets enligt något av patentkraven 1 till 3. k ä n n e t e c k n a d d ä r a v. att transformatorn (12).är mättningsbar för initiering av av~ stängning av transistorn (10) efter en förutbestämd "till“~tid.

5. Krets enligt patentkravet 4, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att basdrivkällan (30) omfattar en återkopplingssignal. som härledes ur från en utgångssignal från transistorn (10). P13894SE»603BB3~BW,BW/850919