SU1150753A1 - Магнитно-транзисторный ключ - Google Patents

Магнитно-транзисторный ключ Download PDF

Info

Publication number
SU1150753A1
SU1150753A1 SU833612209A SU3612209A SU1150753A1 SU 1150753 A1 SU1150753 A1 SU 1150753A1 SU 833612209 A SU833612209 A SU 833612209A SU 3612209 A SU3612209 A SU 3612209A SU 1150753 A1 SU1150753 A1 SU 1150753A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
output
windings
power
short
key
Prior art date
Application number
SU833612209A
Other languages
English (en)
Inventor
Борис Александрович Глебов
Николай Борисович Рожнин
Original Assignee
Московский Ордена Ленина И Ордена Октябрьской Революции Энергетический Институт
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 Московский Ордена Ленина И Ордена Октябрьской Революции Энергетический Институт filed Critical Московский Ордена Ленина И Ордена Октябрьской Революции Энергетический Институт
Priority to SU833612209A priority Critical patent/SU1150753A1/ru
Application granted granted Critical
Publication of SU1150753A1 publication Critical patent/SU1150753A1/ru

Links

Abstract

1. МАГНИТНО-ТРАНЗИСТОРНЫЙ КЛЮЧ, содержащий N силовых транзисторов , коллекторы которых через первичные обмотки трансформаторов соединены с первым выводом общей нагрузки, второй .вывод которой подключен к первой шине источника питани , втора  шина которого соединена с эмиттерами силовых транзисторов, базы которых подключены к выходу управл емого источника сигнала, вход которого соединен с первым выходом блока управлени , ключевые элементы, первые силовые выводы которых соединены с второй шиной источника питани , отличающийс  тем, что, с целью повышени  надежности ключа, в него введены дополнительный сердечник с расположенными на нем обмотками положительной и отрицательной обратной св зи и короткозамкнутый контур, причем общий вывод обмоток положительной и отрицательной обратной св зи соединен с базами силовых транзисторов , другие вьшоды указанных обмоток соединены с вторыми силовыми выводами соответствующих ключевых элементов, управл ющие входы которых сл соединены с соответствующими выходами блока управлени , а короткозамкнутыйй контур магнитно св зан со всеми сердачниками . 2. Магнитно-транзисторный ключ, отличающийс  тем, что короткозамкнутый контур выполнен в ел виде полого цилиндра с верхним.и нижним отверсти ми, соединенными между -si собой стержнем, причем полый цилиндр, 01 основание и стержень выполнены из 09 материала с высокой проводимостью, а стержень проходит через окно каждого из сердечников;

Description

Изобретение относитс  к импульсно технике, в частности к магнитно-тран зисторным ключевым устройствам, и может быть использовано в системах управлени  и регулировани . Известен транзисторный ключ, состо щий из N транзисторов, выходные цепи которых соединены параллельно, а входные цепи через токоограничивагощие резисторы подключены к дополнительным источникам сигналов отпирани  и запирани  . Недостатками известного устройств  вл ютс  значительные потери энергии в токоограничивающих резисторах, и неравномерность распределени  токо в выходные центры силовых транзисторов из-за разброса их параметров, что снижает надежность устройства. Наиболее близким к изобретению  вл етс  магнитно-транзисторный ключ содержащий N силовых транзисторов, коллекторы которых через первичные обмотки N трансформаторов соединены с первым выводом общей нагрузки,, второй вывод которой подключен к первой шине источника питани , втора шина которого соединена с эмиттерами силовых транзисторов, базы которых подключены к выходу управл емого источника сигнала, вход которого соединен с первым выходом блока управлени , ключевые элементы, первые силовые выводы которых соединены со второй шиной источника питани  причем св зь между баз силовых транзисторов с выходом управл емого источни ка сигнала осуществлена через соединенные последовательно обмотки положительной обратной св зи, намотанные на N трансформаторах С2. Недостаток . известного устройства - низка  надежность, св занна  с нарушением равномерности токораспределени  между силовыми транзисторами при насыщении сердечников трансформа торов тока. Цель изобретени  - повышение надежности . Поставленна  цель достигаетс  тем, что в магнитно-транзисторный ключ, содержащий N силовых транзисторов , коллекторы которых через первичные обмотки трансформаторов соеди иены с первым выводом общей нагрузки второй вьшод Которой подключен к первой щине источника питани , втора шина которого соединена с эмиттерами 1 53I силовых транзисторов, базы которых подключены к выходу управл емого источника сигнала, вход которого соединен с первым выходом блока управлени , ключевые эмиттеры, первые силовые выводы которых соединены с второй шиной питани , введены дополнительньш сердечник с расположенными на нем обмотками положительной и отрицательной обратной св зи и короткозамкнутый контур, причем общий вывод обмотки положительной и отрицательной обратной св зи соединен с базами силовых транзисторов, другие выводы указанных обмоток соединены с вторьми силовыми выводами соответствующих ключевых элементов, управл ющие входы которых соединерш с соответствующими выходами блока управлени , а короткозамкнутый контур магнитно св зан со всеми сердечниками. Кроме того, короткозамкнутый контур выполнен в виде полого цилиндра с верхним и нижним основани ми, соединенными между собой стержнем, причем польш цилиндр,.основание и стержень выполнены из материала с высокой проводимостью, а стержень проходит через окно каждого из сердечников . На фиг.1 представлена принципиальна  эпиотрическа  схема предложенного устройства; на фиг.2 - конструкци  короткозамкнутого контура, магнитносв занного со всеми сердечниками, в виде полого цилиндра. Устройство содержит первую и вторую шины 1 и 2 источника питани , нагрузку 3, блок 4 управлени , управл емый источник сигнала, выполненный в виде управл емого ключа 5 и источника 6 отпирающего смещени , первый и второй ключевые элементы 7 и 8, первьй силовой транзистор 9, второй силовой транзистор 10, N-й силовой транзистор 11, сердечник 12 первого трансформатора, сердечник 13 второго трансформатора, сердечник 14 N-ro трансформатора, дополнительный сердечник 15, первичную обмотку 16 первого трансформатора, первичную обмотку t 7 второго трансформатора, первичную обмотку 18 N-ro трансформатора, короткозамкнутый контур 19, магнитно св занный с сердечниками 12, 13, 14 и 15, обмотку 20 положительной обратной св зи, обмотку 21 отрицательной обратной св зи. К первой и второй шинам 1 и 2 источника питани  подключены выходные зажимы этого источника. Коллекторы силовых транзисторов 9, 10 и 11 через первичные обмотки 16, 17 и 18 трансформаторов, выполненных на сердечниках 12, 13 и 14, подключены к первому выводу общей нагрузки 3. Второй вывод этой нагру ки соединен первой шиной 1 источник питани . Эмиттеры силовых транзисторов 9, 10 и 11 подключены к второй шине 2 источника питани , а базы их соединены с выходом управл емого источника сигнала, выполненного в вид управл емого ключа 5 и источника 6 ,отпирающего смещени . Вход управл емого ключа 5 соединен с первым выход блока управлени  4. К второй шине 2 источника питани  подключены первые силовые электроды ключевых элементов 7 и 8, а их управл ющие электроды соединены с соот ветствующими выходами блока управлени  4. Дополнительный сердечник 15 и сер дечники 12, 13 и 14 трансформаторов магнитно св заны с короткозамкнутым контуром 19. На дополнительном сердечнике 15 расположены обмотки 20 и 21 положительной и отрицательной обратной св зи, общий вывод которых соединен с базами силовых транзисторов 9, 10 и 11, а другие выводы этих обмоток - с вторьши силовыми электродами ключевых элементов 7 и 8 Короткозамкнутый контур 19, св занный магнитно с сердечниками 12, 13 и 14 трансформаторов, на которых расположены первичные обмотки 16, 17 и 18, а также св заиньш магнитно с дополнительным сердечником 15, на котором расположены обмотки 20 и 21 положительной и отрицательной обратной св зи, содержит верхнее и нижнее основани  22 и 23, цилиндр 24 и стержень 25, выполненные из токопровод щего материала. Сердечники 12, 13, 14 и 15 с размещенными на них обмотками расположены внутри цилиндра 24 между верхним и нижним основани ми 22 и 23, которые соединены между собой стержнем 25. Соединение может быть выполнено резьбовым. Выводы обмоток выведены через щель в боковой поверхности цилиндра или через отверсти . Основани  22 и 23, цилиндр 24 и стержень 25, образующие коррткозамкнутьш контур 19,  вл ютс  по существу одновитковой обмоткой дл  всех сердечников 12, 13, 14 и 15. Принцип действи  устройства состоит в следующем. При поступлении команды с блока управлени  4 одновременно отпираетс  первый ключевой элемент 7 и запираетс  второй ключевой элемент 8. При этом небольщой отпирающий ток от управл емого источника сигнала поступает в объединенные базы силовых транзисторов 9, 10 и 11, что приводит к приотпиранию транзисторов. Небольшие коллекторные токи транзисторов 9, 10 и 11, протека  по первичным обмоткам 16, 17 и 18, намотанным соответственно на сердечниках 12, 13 и 14, навод т на них ЭДС, которые, трансформиру сь в дсороткозамкнутый контур 19, вызывают протека.ние по ней тока (контур 19  вл етс  вторичной обмоткой одновременно дл  обмоток 16, 17 и 18). В свою очередь контур 19  вл етс  первичной обмоткой по отношению к обмоткам 20 и 21, намотанным на дополнительном сердечнике 15. Поэтому ЭДС в свою очередь навод тс  и на обмотках 20 и 21. Первый ключевой элемент 7 сейчас открыт , поэтому по цепи обмотка 20 базоэмиттерные переходы транзисторов 9, 10 и 11 - ключевой элемент 7, начинает протекать ток, который, складыва сь с током источника 6 отпирающего смещени , увеличивает базовые токи силовых транзисторов, а следовательно , и коллекторные токи, что приводит к дальнейшему увеличению тока в обмотке 19 и т.д. Лавинообразный процесс нарастани  тока заканчиваетс , когда ток в нагрузке 3 достигает значени , определ емого напр жением питани , величиной нагрузки, напр жением насыщени  транзисторов 9,10 и 11 и падением напр жени  на обмотках 16, 17 и 18. Во врем  включенного состо ни  ключа ток положительной обратной св зи, протекающий по обмотке 20, пропорционален току в короткозамкнутом контуре 19, которьй в свою очередь определ етс  величиной токов, протекающих по обмоткам 16, 17 и 18, и соотношением чисел витков обмоток f6, 17 .и 18 и контура 19. Так как обмотка контура 19  вл етс  вторичной одновременно по отношению ко всем обмоткам 16, 17 и 18, то при равенстве количества витков в обмотках 16, 17 и 18 по ним будет протекать одинаковый ток, т.е. коллекторные токи силовых транзисторов 9, Ю и 11 принудительно выравниваютс , устран   возможность перегрузок отдельных прибо.ров. При поступлении команды с устройства управлени  4 ключевой элемент 7 запираетс , ключевой элемент 8 и управл емый ключ 5 отпираютс . При этом ток источника отпирающего смещени  шунтируетс  управл емым ключом 5, а ток из обмотки 20 переключаетс  в обмотку 21. Ток обмотки 21 также пропорционален токам в обмотках 16, 17 и 18, но дл  силовых транзисторов 9, 10 и 11 он  вл етс  запирающим током. После рассасывани  избыточного зар да транзисторы 9, 10 и 11 запираютс , при этом ток по нагрузке 3 перестает протекать (ключ запираетс ). Заметим, что на этапе рассасывани  избыточного зар да . коллекторные токи транзисторов 9,10 и 11 также принудительно выравниваютс .
Один из ключевых управл ющих элементов 7 и 8 может быть сделан неуправл емьм (диод) и принцип действи устройства при этом не изменитс .
Наиболее удобным  вл етс  выбор .количества витков обмотки контура 19
равного единице. При этом наиболее технологичным  вл етс  выполнение короткозамкнутого витка в виде полого цилиндра с верхним и ниж)шм основани ми , соединенными стержнем, как показано на фиг.2.
Указанный короткозамкнутый контур 19 может,быть также выполнен в виде короткозамкнутой многовитковой обмотки , намотднной на сложенные вместе сердечники 12 - 15 поверх обмоток 16, 17, 18, 20 и 21 или в виде последовательной цепи из дополнительных обмоток, намотанных на соответствующем сердечнике 12, 13 - 15.
Таким образом, в предлагаемом устройстве коллекторные токи в N соединенных параллельно по входу транзисторах принудительно выравниваютс  на всех этапах протекани  тока нагрузки , что повышает надежность устройства по сравнению с прототипом. Кроме того, при увеличении длительности управл ющего сигнала по мере насьщени  дополнительного сердечника базовые токи силовых транзисторов уменьшаютс , что приведет в конечном итоге к выключению ключа, последующему выводу энергии из магнитных элементов и повторному включению устройства , если отпирающий импульс продолжает действовать.

Claims (2)

1. МАГНИТНО-ТРАНЗИСТОРНЫЙ КЛЮЧ, содержащий N силовых транзисторов, коллекторы которых через’ первичные обмотки трансформаторов соединены с первым выводом общей нагрузки, второй вывод которой подключен к первой шине источника питания, вторая шина которого соединена с эмиттерами силовых транзисторов, базы которых подключены к выходу управляемого источника сигнала, вход которого соединен с первым выходом блока управле ния, ключевые элементы, первые силовые выводы которых соединены с второй шиной источника питания, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности ключа, в него введены дополнительный сердечник с расположенными на нем обмотками положительной и отрицательной обратной связи и короткозамкнутый контур, причем общий вывод обмоток положительной и отрицательной обратной связи соединен с базами силовых транзисторов, другие выводы указанных обмоток соединены с вторыми силовыми выводами соответствующих ключевых элементов, управляющие входы которых соединены с соответствующими выходами блока управления, а короткозамкнутыйй контур магнитно связан со всеми сер- ’ денниками.
2. Магнитно-транзисторный ключ, отличающийся тем, что короткозамкнутый контур выполнен в виде полого цилиндра с верхним.и нижним отверстиями, соединенными между собой стержнем, причем полый цилиндр, основание и стержень выполнены из материала с высокой проводимостью, а стержень проходит через окно каждого из сердечников;
SU ,„1150753
1150753 1
SU833612209A 1983-06-29 1983-06-29 Магнитно-транзисторный ключ SU1150753A1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833612209A SU1150753A1 (ru) 1983-06-29 1983-06-29 Магнитно-транзисторный ключ

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833612209A SU1150753A1 (ru) 1983-06-29 1983-06-29 Магнитно-транзисторный ключ

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1150753A1 true SU1150753A1 (ru) 1985-04-15

Family

ID=21070887

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU833612209A SU1150753A1 (ru) 1983-06-29 1983-06-29 Магнитно-транзисторный ключ

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1150753A1 (ru)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Лукь ненко В.А. и др. Вопросы разработки транзисторных непосредственных преобразователей частоты дл систем электроприводов переменного тока. Тезисы докладов конференции Проблемы преобразовательной техники, т. 4, Киев, 1979, с. 79-82. 2. Авторское свидетельство СССР № 762185, кл. Н 03 К 17/60, 1978 (прототип). *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3820008A (en) Driving circuit for switching transistor
SU1150753A1 (ru) Магнитно-транзисторный ключ
US4775914A (en) Device for rapidly transferring current to an inductive load
US3654542A (en) Device for simultaneously controlling interconnect semiconductor arrangements
SU762185A1 (ru) Электронный 1
US3666998A (en) Relay input circuit
SU1638774A1 (ru) Однотактный преобразователь посто нного напр жени в посто нное
RU2012982C1 (ru) Устройство для управления силовым транзисторным ключом
RU2028720C1 (ru) Блокинг-генератор
RU1780176C (ru) Устройство управлени транзисторным ключом
SU915742A1 (ru) Двухтактный преобразователь напряжения 1
SU1436228A2 (ru) Стабилизирующий источник электропитани
RU1777236C (ru) Транзисторное реле
SU1198716A1 (ru) Регулирующий элемент преобразователя напряжения
SU1614083A2 (ru) Двухтактный стабилизированный инвертор
SU1330747A1 (ru) Магнитно-транзисторный ключ
SU1439561A1 (ru) Импульсный параметрический стабилизатор напр жени
SU963127A1 (ru) Управл емый транзисторный инвертор
SU1757066A2 (ru) Транзисторный инвертор
SU862361A1 (ru) Транзисторный ключ
SU647765A1 (ru) Реле минимального тока
SU1206937A1 (ru) Преобразователь напр жени
SU1653150A1 (ru) Магнитно-транзисторный ключ
SU1539988A2 (ru) Бесконтактный путевой переключатель
SU957350A2 (ru) Токоограничивающее устройство дл цепи переменного тока