SU1403272A1

SU1403272A1 - Способ управлени транзистором

Info

Publication number: SU1403272A1
Application number: SU864004338A
Authority: SU
Inventors: Владимир Игоревич Авдзейко
Priority date: 1986-01-10
Filing date: 1986-01-10
Publication date: 1988-06-15

Abstract

Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано при управлении транзисторами преобразователей. Целью изобретени вл етс повышение КПД. Способ управлени транзистором заключаетс в том, что формируют последовательность основного, дополнительного и вспомогательного импульсных напр жений, подаваемых на переходы база-эмиттер и база- коллектор транзистора, что позвол ет повысить КПД транзистора при переключении. 2 ил.

Description

оо

ГчЭ ГО

Изобретение относитс к электротехнике и предназначено дл использовани в транзисторных преобразовател х дл систем вторичного электропитани с высокой частотой коммутации силовых ключей.

Цель изобретени - увеличение КПД путем уменьшени времени переключени и снижени потерь электрической энергии в цепи управлени .

На фиг. I приведена принципиальна схема устройства дл реализации данного 1способа; на фиг. 2 - временные диаграммы напр жений, по сн ющие принципы его дойстви .

Устройство содержит (фиг. 1) задающий генератор 1, фазосдвигающий блок 2, усилитель 3 мощности с выходным трансформатором 4, имеющим вторичные обмотки 5, 6, элемент 7 совпадени , формирователь 8 дополнительных импульсов с выходным трансформатором 9, имеющим вторичные обмотки 10, 11, дополнительный 12, вспомогательный 13 и силовой 14 трансформаторы, датчик 15 состо ни транзистора 14. Выход задающего генератора 1 св зан с входом фа- зосдвигающего блока 2, выходы которого соединены с входом усилител 3 и с первым входом элемента 7, выход которого подключен к формирователю 8. Формирователь 8 и усилитель 3 выполнены с выходными трансформаторами 9 и 4, причем вторичные обмотки 5 и 6 трансформатора 4 подключены к переходам база-эмиттер дополнительного 12 и вспомогательного 13 транзисторов, а Ьбмотки 10 и 11 подключены соответственно |jepe3 диод и транзистор 13 к переходам ба- а-коллектор и база-эмиттер силового транзистора 14. К его переходу база-эмит- tep подключаетс также переход коллектор- аза транзистора. 12. Датчик 15 транзистора 14 св зан выходом с вторым входом элемента 7.

; На фиг. 2 показаны: 16 - напр жение йа обмотке 5 трансформатора усилител 3;

17- напр жение на входе элемента 7, поступающее от фазосдвигающего блока 2;

18- напр жение на выходе датчика 15;

19- напр жение на обмотках формировател 8; 20- часть напр жени обмотки 11, прикладываема к переходу база-эмиттер силового транзистора; 21 - напр жение управлени силовым транзистором 14.

Устройство работает следующим образом .

Предположим, на обмотке 5 трансформатора 4 усилител 3 присутствует напр жение со знаком 1 + у начала обмотки. Под воздействием его открыт дополнительный транзистор 12 и силовой транзистор 14. В момент времени t, на первом выходе фазосдвигающего блока 2 измен етс сигнал с «1 на «О. На оба входа элемента 7 поступают сигналы «О, поэтому на выходе его формируетс «1. Под действием этого сигнала включаетс формирователь 8 дополнительных импульсов и на его выходном трансформаторе 9 по вл етс напр жение. Напр жение на обкотке 10 смещает переход коллектор-ба- за в активную область. Базовый ток сило- вогэ транзистора 14 уменьщаетс до величин Is 1к/э- Временной сдвиг напр жений на выходе фазосдвигающего блока 2 (t,- ) выбираетс в зависимости от инерционных свойств транзистора 14 и диапазона из менений тока коллектора. Одновременно на обмотке 11 также формируетс напр жение 19, но так как транзистор 13 остаетс закрытым , это напр жение не вли ет на режим работы силового транзистора 14.

5 В момент времени i мен етс напр жение на обмотках усилител 3 мощности. К базе транзистора 12 прикладываетс запирающее напр жение и он выключаетс . Транзистор 13 под действием этого напр жени открываетс . Напр жение обмотки 11

0 в запирающей пол рности прикладываетс к переходу база-эмиттер силового транзистора 14 и он начинает закрыватьс . Напр жение обмотки 10 дополнительно уменьща- ет врем выключени за счет смещени пе5 рехода база-коллектор в активную область. В момент времени t силовой транзистор 14 закрываетс , с датчика 15 состо ни транзистора на вход элемента 7 начинает поступать «1. Формирователь 8 дополнительных импульсов выключаетс . Однако

0 транзистор 13 остаетс открытым и поддерживает силовой транзистор 14 в закрытом состо нии.

В следующий момент времени t измен етс сигнал на первом выходе фазосдвигающего блока 2. На входах элемента 7 присутствуют сигналы «1, поэтому формирователь 8 дополнительных импульсов не включаетс . Силовой транзистор 14 остаетс закрытым. При смене пол рности напр жени усилител 3 (tj) транзистор 12 открываетс , а

0 транзистор 13 закрываетс . Силовой транзистор 14 начинает открыватьс . Вследствие того, что к его базе перед отпиранием было приложено нулевое, а не отрицательное напр жение , удаетс уменьщить врем вклюс чени . Далее работа устройства осуществл етс аналогично.

Таким образом, вывод перехода коллектор-база перед выключением в активную область, поддержание на момент рассасывани носителей напр жени смещени на

0 переходе коллектор-база при одновременном формировании отрицательного напр жени большой величины на переходе база- эмиттер и обеспечение малого внутреннего сопротивлени запирающих источников позвол ет уменьшить врем выключени тран5 зистора 14 по сравнению с известной схемой и обеспечить изменение тока коллектора от нул до номинальной величины практически при неизменном времени выключени .

5

При использовании предлагаемого способа обеспечиваетс перед включением формирование напр жени на переходе база- эмиттер с нулевой паузой, что позвол ет уменьшить врем включени транзистора по сравнению с известной схемой, в которой на переход база-эмиттер перед включением подаетс напр жение отрицательной пол рности .

Использование транзисторного ключа в цепи базы исключает ток базового резистора в момент выключени силового транзистора . В известной схеме существует цепь протекани тока от дополнительного источника запирающего напр жени к основному через базовый резистор. При малом токе коллектора врем выключени на высокой частоте у силового транзистора в известной схеме соизмеримо с временем его открытого состо ни . Поэтому дополнительные энергии в базовом резисторе соизмеримы с номинальными потер ми, соответствующими включенному состо нию транзистора.

Claims

Формула изобретени

Способ управлени транзистором, заключающийс в том, что формируют основ0

5

0

5

ное и дополнительное импульсные напр жени и подают их на переход база-эмиттер транзистора, а также вспомогательное импульсное напр жение, которое также подают на переход коллектор - база транзистора , причем определ ют напр жение на переходе коллектор-эмиттер, сравнивают его с основными по фазе и при их несовпадении формируют указанное дополнительное импульсное напр жение, которое подают в запирающей пол рности, отличающийс тем, что, с целью повышени КПД путем уменьшени времени переключени и снижени потерь электрической энергии в цепи управлени , формируют дополнительное вспомогательное напр жение, опережающее по фазе основное на заданную величину, сравнивают его с напр жением на переходе коллектор-эмиттер транзистора по фазе и при их несовпадении формируют указанное импульсное напр жение на момент времени, когда основное напр жение измен ет пол рность , прекращают его подачу на переход база-эмиттер транзистора, а после подачи дополнительного импульсного напр жени на врем выключенного состо ни транзистора на переход база-эмиттер транзистора подают нулевое напр жение.

(Риг.1