SU1056387A1 - Управл емый ключ - Google Patents

Description

ffГ/

т

1

;

СП

а

оо

Т

00

,1 . Изобретение относитс  к электротехнике и может. быть использовано в устройствах-электропитани  и автоматики. Известен аналоговый электронный ключ, содержащий два параллельно включенных транзистора противоположной пол рности, базы которых через резисторы соединены с источником управл ющего напр жени  и подключены соответственно к катоду и аноду двух диодов, другие выводы которых соединены через потенциометр, подключенный своим подвижным контактом к эмиттерам транзисторов и входной клемме ключа 1. Недостатком данного технического рещени   вл етс  невозможность реализации мощного управл емого ключа при малом времени его включени . Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  устройство дл  включени  параллельно соединенных тиристоров, управл ющие электроды которых через ключ подсоединены к источнику посто нного напр жени , содержащее два конденсатора и два диода, причем последовательно с каждым тиристором включен диод, а конденсатор одной обкладкой подключен к общей точке диода и тиристора, а другой обкладкой - к источнику посто нного напр жени  Недостатком известного устройства  вл етс  невысокий коэффициент полезного действи , (КПД), обусловленный включением обоих тиристоров независимо от того, равно у них врем  включени  или нет. Целью изобретени   вл етс  новыщение КПД. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройстве, содержащем основной и дополнительный ключевые элементы, управл ющие входы которых соединены через соответствующие резисторы с клеммой дл  подк пючени  источника управл ющего напр жени , клеммы дл  подключени  источника питани , одна из которых предназначена дл  подключени  источника питани  через нагрузку и подсоединена к первым выводам основного ключевого элемента и элемента ограничени  тока, второй вывод которого соединен с первым выводом дополнительного ключевого элемента, вторые выводы основного и дополнительного ключевых элементов объединены и подсоединены к другой клемме дл  подключени  источника питани , причем врем  включени  дополнительного ключевого элемента по крайней мере на пор док меньще времени включени  основного ключевого элемента. На фиг. 1 приведена принципиальна  электрическа  схема управл емого ключа; на фиг. 2 - схема элемента ограничени , выполненного на основе RC-цепи. Управл емый ключ (фиг. 1) содержит основной ключевой элемент 1, управл ю87 щии электрод которого соединен через резистор 2 с клеммой 3 дл  подключени  источника управл ющего напр жени , и дополнительный ключевой элемент 4, который через элемент 5 ограничени  тока подсоединен к клеммам 6 и 7 дл  подключени  источника питани . Управл ющий вход дополнительного ключевого элемента 4 через резистор 8 соединен с клеммой 3 дл  подключени  источника управл ющего напр жени . , Элемент 5 ограничени  тока выполнен в- виде параллельно соединенных резистора 9 и конденсатора 10. Управл емый ключ работает следующим образом. В исходное состо нии ключевые элементы 1 и 4 закрыты. В качестве ключевого элемента 1 используетс  мощный низкочастотный тиристор, рассчитанный на больщие средние значени  токов, в качестве ключевого элемента 4 - импульсный маломощный тиристор с малым допустимым значением среднего тока, но допускающий больщой ток в импульсе, равный или превыщающий ток нагрузки, а также имеющий малое врем  включени . При подаче на клемму 3 положительного сигнала управлени  через резисторы 2 и 8 и управл ющие входы ключевых элементов 1 и 4 проходит ток, при этом первым включаетс  ключевой элемент 4, врем  включени  которого составл ет доли микросекунды. Через нагрузку И и элемент 5 ограничени  тока,выполненный в виде р-п перехода (диод, стабистор, низковольтный стабилитрон), устанавливаетс  практически номинальный ток. Через промежуток времени, примерно равный времени включени  ключевого элемента 1 (дес тки или единицы микросекунды), последний переходит в открытое состо ние. При этом падение напр жени  между клеммами б и 7 уменьщаетс  примерно на величину падени  напр жени  на элементе 5, ток через ключевой элемент 4 становитс  меньще тока удержани  и он закрываетс , а ключевой элемент 1 остаетс  в открытом состо нии, обеспечива  прохождение номинального тока через нагрузку 11 в течение требуемого времени. Таким образом, продолжительность прохождени  тока через ключевой элемент 4 существенно меньще продолжительности прохождени  тока через ключевой элемент 1, поэтому элемент 4 может быть выбран меньщей мощности, на меньщий средний ток. При использовании в качестве элемента 5 ограничени  тока параллельной RC-цепочки на основе резистора 19 и конденсатора 10 (фиг. 2) управл емый ключ работает аналогично. После включени  ключевого элемента 4 происходит зар д конденсатора 10 через нагрузку 11. Однако емкость конденсатора 10 выбираетс  таким образом, чтобы

за промежуток времени, примерно равный времени включени  ключевого элемента 1, на конденсаторе 10 напр жение возросло на величину, незначительную по сравнению с напр жением источника питани . После включени  ключевого элемента 1 ключевой элемент 4 запираетс , поскольку сопротивление резистора 9 существенно больше

сопротивлени  нагрузки 11, а напр жение конденсатора 10 накладываетс  к ключевому элементу 4 в запирающей пол рности. Использование изобретени  обеспечивает повышение коэффициента полезного действи  управл емого ключа без снижени  быстродействи  при применении мощных тиристоров в качестве ключевых элементов.

Г

J

Фиг.2

Claims (1)

1. УПРАВЛЯЕМЫЙ КЛЮЧ, содержащий основной и дополнительный ключевые элементы,управляющие входы которых соединены через соответствующие резисторы с клеммой для подключения источника управляющего напряжения, клеммы для под ключения источника питания, одна из которых предназначена для подключения источника питания через нагрузку и подсоединена к первым выводам основного ключевого элемента и элемента ограничения тока, второй вывод которого соединен с первым выводом дополнительного ключевого элемента, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД, вторые выводы основного и дополнительного ключевых элементов объединены и подсоединены к другой клемме для подключения источника питания, причем время включения дополнительного ключевого элемента по крайней мере на порядок меньше' времени включения основного ключевого элемента.