SU1453549A1 - Method of controlling transistor gate - Google Patents

Method of controlling transistor gate Download PDF

Info

Publication number
SU1453549A1
SU1453549A1 SU864206217A SU4206217A SU1453549A1 SU 1453549 A1 SU1453549 A1 SU 1453549A1 SU 864206217 A SU864206217 A SU 864206217A SU 4206217 A SU4206217 A SU 4206217A SU 1453549 A1 SU1453549 A1 SU 1453549A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
transistor
time
current
voltage
load
Prior art date
Application number
SU864206217A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Евгений Борисович Герасимов
Юрий Викторинович Зверев
Original Assignee
Ивановский энергетический институт им.В.И.Ленина
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 Ивановский энергетический институт им.В.И.Ленина filed Critical Ивановский энергетический институт им.В.И.Ленина
Priority to SU864206217A priority Critical patent/SU1453549A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1453549A1 publication Critical patent/SU1453549A1/en

Links

Landscapes

  • Electronic Switches (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к преобразовательной технике и может использоватьс , например, во вторичных источниках злектропитани . Целью изобретени   вл етс  расширение до- пустимого диапазона изменени  параметров транзистора ключа и нагрузки. Цель изобретени  достигаетс  за счет того, что при изменении параметров транзистора или нагрузки ток базы регулируют запираюищм напр жением, завис щим от времени задержки момента спада силового тока относительно момента спада тока управлени . При этом запирающее напр жение формируют в виде импульсов, длительность которых равна упом нутому времени задержки. Данный способ управлени  позвол ет при изменении нагрузки или параметров транзистора отработать требуемую длительность импульса выходного напр жени  с более высокой точностью. 3 ил. о (ЛThe invention relates to converter equipment and can be used, for example, in secondary power sources. The aim of the invention is to expand the allowable range of variation of the parameters of the key transistor and the load. The purpose of the invention is achieved due to the fact that when the parameters of a transistor or load change, the base current is controlled by the locking voltage depending on the time delay of the current dropping time relative to the time of the control current dropping. In this case, the blocking voltage is formed in the form of pulses whose duration is equal to the aforementioned delay time. This control method allows for changing the load or the parameters of the transistor to work out the desired output pulse duration with higher accuracy. 3 il. o (l

Description

4four

слcl

00 СП00 SP

4 СО4 WITH

Изобретение относитс  к преобра-, зевательной технике, в частности к управлению транзисторными ключами, построенными с использованием прей- мущественно мощных высоковольтных бипол рных транзисторов. Может быть использовано в электроприводах, транзисторных инверторах, мощных источниках вторичного электропитани  с бестрансформаторным входом и других устройствах.The invention relates to a conversion technique, in particular, to controlling transistor switches, constructed using substantially powerful high-voltage bipolar transistors. It can be used in electric drives, transistor inverters, powerful secondary power sources with transformerless input and other devices.

Цель изобретени  - расширение допустимого диапазона изменени  параметров транзистора и нагрузки. The purpose of the invention is to expand the permissible range of variation of the parameters of the transistor and the load.

На фиг. 1 и 2 приведены варианты устройства, реализующего предлагаемый способ; на фиг. 3 - временные диаграммы, по сн ющие способ.FIG. 1 and 2 shows the variants of the device that implements the proposed method; in fig. 3 - timing diagrams explaining the method.

Устройство (фиг. 1) дл  управле- ни  транзистором 1, .переход коллектор-эмиттер которого череэ датчик 2 тока подключен к выходным клеммам 3 и 4 транзисторного.ключа, имеющего также входные клеммы 5 и 6, со- держит усилитель 7, через который переход база - эмиттер транзистора 1 подключен к источнику 8 напр жени . Выход датчика 2 тока через дифференцирующее звено 9, содержа цее в прос- тейшем случае конденсатор и резистор соединен с входом компаратора Ю, который представл ет собой блок сравнени  с внутренним источником опорного напр жени . Выход компаратораThe device (Fig. 1) for controlling the transistor 1, the collector-emitter junction of which through the current sensor 2 is connected to the output terminals 3 and 4 of the transistor switch, which also has input terminals 5 and 6, contains an amplifier 7, through which The base-emitter junction of transistor 1 is connected to voltage source 8. The output of current sensor 2 through differentiating element 9, containing in the simplest case a capacitor and a resistor, is connected to the input of comparator Yu, which is a unit of comparison with an internal source of reference voltage. Comparator output

10 св зан с первым входом элемента И 11, второй вход которого подключен к входной клемме 5. Последн   св зана через цепь 12 запуска с управл ющим входом 13 усилител  7. Вы ход элемента И 11 также подключен к управл ющему входу 13 усилител  7. Дл  повышени  надежности выход компаратора 10 может быть св зан с первым входом элемента И 11 через формирователь 14 длительности импулса .10 is connected to the first input of the element 11, the second input of which is connected to the input terminal 5. It is last connected via the start circuit 12 to the control input 13 of the amplifier 7. You are running the element 11 and are also connected to the control input 13 of the amplifier 7. increasing the reliability of the output of the comparator 10 can be connected to the first input of the element 11 through the impulse duration driver 14.

Устройство, представленное на фиг. 2, содержит в отличие от первго в качестве датчика 2 тока трансформатор тока, который одновременно выполн ет функцию дифференцирующего звена.The device shown in FIG. 2, in contrast to the first, as a current sensor 2, a current transformer which simultaneously performs the function of a differentiating element.

На диаграммах (фиг. 3) представлено: а - напр жение управлени  клча , подаваемое на входные клеммы 5 и 6, б - ток нагрузки ключа, мен ющийс  от максимапьного до минимального значени  в течение открытогоThe diagrams (Fig. 3) show: a - the control voltage voltage supplied to the input terminals 5 and 6, b - the key load current, which varies from the maximum to the minimum value during the open

0 о 0 o

5five

Q Q

00

состо ни  ключа}.в - ток базы транзистора 1i г - напр жение на входе компаратора J д - напр жение на выходе компаратора; е - напр жение на управл ющем входе 13 усилител  7, где импульгы отпирающего напр жени  нормированы по длительности (за исключением первого, длительность которого задает цепь 12 запуска).key state}. в is the base current of the transistor 1i g is the voltage at the input of the comparator J d is the voltage at the output of the comparator; e is the voltage at the control input 13 of the amplifier 7, where the trigger voltage pulses are normalized in duration (with the exception of the first, the duration of which defines the start circuit 12).

Устройство (фиг. 1) работает следующим образом.The device (Fig. 1) works as follows.

чh

В момент подачи на клеммы 5 и 6 отпирающего напр жени  цепь запуска шунтирует элемент И на некоторое врем . Цепь 12 запуска может быть образована конденсатором, тогда указанное врем  определ етс  временем его зар да. Таким образом, на вход 13 усилител  7 подаетс  первый импульс отпиракнцего напр жени , при этом также отпираетс  силовой транзистор 1. После окончани  первого импульса базового тока транзистор 1 остаетс  открытым в течение некоторого време- ни за счет избыточного зар да, накопленного в его базе за врем  первого импульса базового тока. По мере рассасывани  избыточного зар да в базе транзистора 1 сопротивление перехода коллектор - эмиттер начинает возрастать, ток нагрузки - уменьшаетс . В данной схеме момент выхода транзистора и насыщени  (он же  вл - етс  и моментом подачи очередного импульса базового тока) определ ют по достижению скорости спада тока нагрузки ключа некоторого заданного значени . Скорость изменени  тока нагрузки измен етс  при помощи дифференцирующего звена и компаратора. При достижении напр жением на выходе звена 9 уставки компаратора на выходе последнего по вл етс  импульс напр жени , отпирающий усилитель 7, при этом в базу транзистора 1 подаетс  очередной импульс базового тока , привод щий к возрастанию тока нагрузки до прежнего значени . Длительность импульсов отпирающего напр жени  нормируетс  формирователем 14. При уменьшении нагрузки врем  рассасывани  избыточных носителей зар да в базе транзистора 1 возрастает , поскольку амплитуда и длительность импульсов базового тока неизменна , т.е. возрастает и интервал между этими импульсами.At the moment when unlocking voltage is applied to terminals 5 and 6, the starting circuit shunts the AND element for a while. The starting circuit 12 may be formed by a capacitor, then the indicated time is determined by its charging time. Thus, the first impulse of the voltage is supplied to the input 13 of the amplifier 7, while the power transistor 1 is also unlocked. After the end of the first pulse of the base current, the transistor 1 remains open for some time due to the excess charge accumulated in its base for time of the first base current pulse. As the excess charge dissolves in the base of transistor 1, the collector-emitter junction resistance begins to increase, the load current decreases. In this scheme, the moment of the output of the transistor and saturation (it is also the moment of applying the next pulse of the base current) is determined by the achievement of the decay rate of the key load current of some given value. The rate of change of the load current is varied by means of a differentiator and a comparator. When the voltage at the output of the link 9 of the comparator setpoint, the output voltage appears at the output of the latter, unlocking the amplifier 7, while the base current of the base current is applied to the base of the transistor 1, leading to an increase in the load current to the previous value. The duration of the pulsing voltage pulses is normalized by the shaper 14. When the load decreases, the absorption time of the excess charge carriers in the base of transistor 1 increases, since the amplitude and duration of the base current pulses are unchanged, i.e. the interval between these pulses increases.

1453  1453

Работа устройства, представленного на фиг. 2, происходит аналоги1; но.The operation of the device shown in FIG. 2, analogs1 occur; but.

Предлагае;мый способ управлени  транзисторным ключем осуществл етс  следукмцим образом, В промежуток времени между импульсами отпиракщего базового тока на входе 13 усилител  формируетс  нулевое (запирающее) нап- |ц р жение, длительность приложени  которого равна времени задержки момента спада .силового тока (тока нагрузки ) ключа по отношению к моментуThe proposed method of controlling the transistor switch is performed as follows. During the time interval between the pulses of the unlocking base current at the input 13 of the amplifier, a zero (blocking) voltage is generated, the duration of which is equal to the time delay of the decay moment of the force current (load current ) key in relation to the moment

спада тока базы. Момент окончани decay base current. Moment of completion

приложени  запирающего напр жени  (он же момент подачи очередного импульса тока базы) определ етс  по достижению производной тока нагрузки уставки компаратора.The application of a blocking voltage (the same time as the next pulse of the base current is applied) is determined by achieving the derivative of the load current of the comparator setpoint.

Длительность запирающих импульсов здесь близка к времени рассасывани  избыточного зар да из базы силового транзистора при данных услови х, т.е. при заданной амплитуде и дли- тельности тока базы, а также с учетом того, что очередной импульс тока базы подаетс  в момент, когда транзистор уже вьппел из насьщени . Если длительность импульса задана доста- точно малой, то при названных услови х пауза между импульсами тока базы существенно меньше времени рассасывани  транзистора дл  того же тока нагрузки даже при условии, что амплитуда его тока базы скорректиро- вана (в случае непрерывного тока базы ) . На минимальную длительность импульса тока базы так же есть ограни-The duration of the locking pulses here is close to the time of dissipation of excess charge from the base of the power transistor under these conditions, i.e. at a given amplitude and duration of the base current, and also considering that the next base current pulse is applied at the moment when the transistor is already depressed. If the pulse duration is set sufficiently short, then, under these conditions, the pause between the base current pulses is significantly less than the transistor dissipation time for the same load current, even if the amplitude of its base current is corrected (in the case of a continuous base current). There is also a limit on the minimum duration of the base current pulse.

чение, так как она должна быть достаточна дл  создани  некоторого минимального насыщени .because it should be sufficient to create some minimum saturation.

Поскольку погрешность отработки заданной длительности сигнала управлени  равна длительности импульса запирающего напр жени  (паузы междуSince the error of testing the specified duration of the control signal is equal to the duration of the pulse voltage pulse (pause between

| c

1515

2„2 „

25 -JQ 25-jq

4040

4545

149 149

импульсами тока базы), то при соответствующем выборе параметров импульсов тока базы она может быть меньше, чем дл  случа  аналогового регулировани  тока базы.base current pulses), with an appropriate choice of the base current pulse parameters, it may be less than for the case of analogue base current control.

В практических устройствах дл  заданного диапазона нагрузки длительность импульсов базового тока может быть задана на два-три пор дка ниже минимальной длительности управл ющего напр жени  на входных клеммах 6 и 5 ключа. Длительность запирающих импульсов того же пор дка.In practical devices, for a given load range, the duration of the base current pulses can be set two to three orders of magnitude lower than the minimum control voltage duration at the input terminals 6 and 5 of the switch. The duration of the locking pulses of the same order.

Таким образом, предлагаемый способ позвол ет оперативно приводить ток базы в соответствие с током нагрузки , при этом погрешность отработки заданной длительности управл ющего сигнала не превосходит 0,1-1%, что в большинстве практических случаев достаточно.Thus, the proposed method allows you to quickly adjust the base current to the load current, and the error of testing the specified duration of the control signal does not exceed 0.1-1%, which is sufficient in most practical cases.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Способ управлени  транзисторным ключом, заключаю1цийс  в том, что измер ют врем  задержки момента спада силового тока транзисторного ключа относительно момента спада тока управлени , формируют запирающее напр жение транзисторного ключа, завис щее от указанного времени задержки, и при изменении параметров транзис торного ключа или нагрузки ток базы транзистора ключа измен ют пропорционально запирающему напр жению, от - л и ч а ю щ и и с   тем, что, с целью расширени  допустимого диапазона изменени  параметра транзистора и нагрузки, запирающее напр жение транзисторного ключа формируют в виде импульсов, длительность которых равна времени задержки момента спада силового тока транзисторного ключа относительно момента спада тока управлени .The method of controlling a transistor switch, which consists in measuring the time delay of the decay of the power current of the transistor switch relative to the time of the control current dropping, forms the blocking voltage of the transistor switch depending on the specified delay time and when the parameters of the transistor switch or load change the base of the key transistor is varied in proportion to the blocking voltage, hence - so that, in order to expand the allowable range of the transistor parameter and load, irayuschee voltage of the transistor switch is formed as a voltage pulse whose duration is equal to the delay time of the time decay of power transistor switch current with respect to time the downslope control. 66 Фиг.11 3 It3 It Фиг. 2FIG. 2 пппп п пpppp p Фиг.ЗFig.Z
SU864206217A 1986-12-24 1986-12-24 Method of controlling transistor gate SU1453549A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU864206217A SU1453549A1 (en) 1986-12-24 1986-12-24 Method of controlling transistor gate

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU864206217A SU1453549A1 (en) 1986-12-24 1986-12-24 Method of controlling transistor gate

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1453549A1 true SU1453549A1 (en) 1989-01-23

Family

ID=21289335

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU864206217A SU1453549A1 (en) 1986-12-24 1986-12-24 Method of controlling transistor gate

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1453549A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Проблемы преобразовательной техники. - Тезисы докл. III всесоюзной научн.-техн. консЪ. - Киев: из .АН УССР,1983, ч. V с. 129. . Авторское свидетельство СССР № 1292129, кл. И 02 М 1/08, 1984. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4947309A (en) Method and means for controlling a bridge circuit
SU1453549A1 (en) Method of controlling transistor gate
SU541277A1 (en) Sawtooth generator
SU1365236A1 (en) Protected stabilizing source of secondary power supply
CA1291530C (en) Switch circuit
SU1249663A1 (en) Device for controlling transistor converter
SU1390741A1 (en) Single-cycle stabilized converter
SU1379922A1 (en) Device for controlling a half-bridge transistor inverter
SU1095328A1 (en) Stabilized d.c. voltage converter
SU773872A1 (en) Converter
SU476681A1 (en) Constant voltage converter
SU1265742A1 (en) Polyphase parametric voltage stabilizer
SU1513589A1 (en) Frequency converter
SU653694A1 (en) Stabilized dc-to-dc voltage converter
SU476667A1 (en) Pulse generator
SU1167686A1 (en) D.c.voltage converter
SU838951A1 (en) Stabilized converter
SU527816A1 (en) Blocking generator
SU1610552A1 (en) Method of controlling transistor gate
SU1582297A1 (en) Single-cycle stabilizing dc voltage converter
SU1354371A1 (en) D.c.voltage converter
SU1525902A1 (en) Transistor gate
SU1103340A1 (en) Device for adjusting d.c.regulator
SU1513581A1 (en) Stabilized d.c. voltage converter
SU733076A1 (en) Push-pull self-excititation transistorized inverter