SU1550616A2 - Транзисторный ключ - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике, а именно к электронным устройствам управлени  элементами автоматических систем и вторичных источников питани . Цель - увеличение быстродействи  - достигаетс  тем, что в транзисторный ключ введены полевой транзистор 23, резистор 25 и диод 24 отрицательной обратной св зи. Транзисторный ключ содержит также силовой транзистор 1, диод 3 отрицательной обратной св зи, резисторы 4, 12, 13, входной транзистор 6, шунтирующие резисторы 7, 10, 18, 22, токостабилизирующие транзисторы 8, 9, транзистор 11, токоограничительный диод 15, резистивный делитель, состо щий из резисторов 16, 17, управл ющий вход 19, полевой транзистор 20 с P-N-переходом, конденсатор 21. 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к- импульсной коммутационной технике, а именно к электронным устройствам управлени  элементами автоматических систем и вторичных источников питани .

Целью изобретени   вл етс  увеличение быстродействи .

На чертеже приведена электрическа  схема предлагаемого устройства.

Транзисторный ключ содержит выходной силовой транзистор 1, коллектор которого соединен с выходной клеммой 2 и катодом диода 3 отрицательной обратной св зи, а эмиттер через резистор 4 соединен с минусовой шиной источника питани  и выходной клеммой 5. База силового транзистора 1 соединена с эмиттером входного транзистора 6 и через первый шунтирующий резистор 7 с минусовой длиной источника питани . База транзистора 6 соединена с анодом диода 3 отрицательной обратной св зи, коллекторами токоставилизирующих транзисторов 8 и 9 и через второй шунтирующий резистор 10 - с минусовой шиной источника питани . Эмиттер транзистора 8 соединен с базой транзистора 11 и базой транзистора 9, база-эмиттер- ный переход которого шунтирован резистором 12, а эмиттер через резистор 13 соединен с плюсовой шиной 14 источника питани  и через токоог- раничительный диод 15 с коллектором транзистора 6, в цепи питани  которого включен резистивный делитель, состо щий из резисторов 16 и 17, точка соединени  которых подключена к эмиттеру управл ющего транзистора 11, коллектор которого соединен с базой транзистора 8 и через резистор 18 с .управл ющим входом 19. Сток полевого транзистора 20 с р-п-пере- ходом соединен с базой силового транзистора 1, затвор через конденсатор 21 соединен с входом 19 управлени  и через резистор 22 с истоком и минусовой шиной источника питани . Сток второго полевого транзистора 23 соединен с базой управл ющего транзистора 11, затвор - с базой входного транзистора 6, а исток - с анодом второго диода 24 отрицательной обратной св зи, катод которого соединен с коллектором выходного силового транзистора 1. Четвертый резистор 25 включен между базами управл ющего транзистора 11 и второго токоста- билизирующего транзистора 9.

Транзисторный ключ работает следующим образом.

0

S

0

5

0

5

5

0

5

При наличии сигнала 1 (U

U

пит

) на входе 19 транзисторы 8 и

9 закрыты, транзистор 6 также закрыт, следовательно закрыт и силовой транзистор 1. При этом конденсатор 21 зар жен до величины напр жени  источника питани , транзистор 20 открыт и своим малым сопротивлением сток - исток шунтирует база-эмиттер- ный переход транзистора 1, поддержива  его в закрытом состо ний. Транзистор 23 и диод 24 закрыты и не оказывают вли ни  на работу схемы.

При подаче на вход О ( 0) транзистор 20 закрываетс  отрицательным напр жением с конденсатора 21 и не мешает-дальнейшей работе схемы . По цепи базы транзистора 8 через резистор 18 протекает ток. Падение напр жени  на резисторах 12 и 13 от эмиттерного тока транзистора 8 открывает транзистор 11, замыкаетс  отрицательна  обратна  св зь, и транзистор 8 выходит на режим стабилизации тока, так как при увеличении тока эмиттера транзистора 8 увеличиваетс  падение напр жени  на резисторах 12 и 13., что вызывает дополнительное открывание транзистора 11, который уменьшает ток базы транзистора 8. Под действием тока коллектора транзисторна 8 на резисторе 10 по влетс  падение напр жени , которое открывает транзистор 6. Падение напр жени  на резисторе 16 от тока коллектора транзистора 6 уменьшает ток коллектора транзистора 11, при этом транзистор 8 дополнительно открываетс , и падение напр жени  на резисторе 12 увеличиваетс , что еще больше открывает транзистор 9 и, как следствие, транзистор 6. Процесс увеличени  тока коллектора транзистора 9, а следовательно и транзистора 6, а следовательно, и тока базы транзистора 1 будет продолжатьс  до тех пор, пока не откроетс  диод 24, что произойдет при условии, что напр жение на коллекторе силового транзистора 1 станет меньше напр жени  отсечки транзистора 23. Ток транзистора 23 протекает через резистор 25, создает на нем дополнительное падение напр жени , дополнительно

51550

открыва  транзистор 11, который уменьшает ток стабилизации транзисторов 8 и 9, а соответственно, и уменьшаетс  ток транзистора 6 и ток базы транзистора 1, уменьша  степень насыщени  последнего.Если остаточное падение напр жени  на силовом транзисторе 1 велико, что характерно дл  высоковольтных транзисторов, то процесс стабилизируетс . Если остаточное напр жение достаточно мало, то открываетс  диод 3 и дополнительно уменьшаетс  степень насыщени  транзистора 1.

В случае, если диоды 24 и 3 не откроютс , то при достижении максимального тока коллектора транзистора 6 напр жение на резисторе 17 станет больше, чем напр жение на диоде 15, диод откроетс  и дальнейшее увеличение тока коллектора транзистора 9 прекратитс . Схема придет к другому установившемус  режиму.

При подаче в любой момент на вход 19 1 закроютс  транзисторы 8; 9 и 6, откроетс  полевой транзистор 20 шунтиру  своим малым сопротивлением база-эмиттерный переход силового транзистора 1 и уменьша  тем самым врем  рассасывани  неосновных носителей в его базе, транзистор 1 закроетс . Схема возвратитс  в исходное состо ние.

0

Таким образом, введение второго полевого транзистора, четвертого резистора и второго диода отрицательной обратной св зи позвол ет расширить диапазон регулировани  тока базы силового транзистора, что позвол ет уменьшить степень насыщени  силового транзистора в широком диапазоне токов нагрузки, независимо от величины остаточного падени  напр жени  на транзисторе, что приводит к уменьшению времени восстановлени  силового транзистора и, соответственно , к увеличению быстродействи 

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Транзисторный ключ по авт.св. № 1476604, отличающийс  тем, что, с целью увеличени  быстродействи , в него введены второй полевой транзистор, четвертый резистор

   и второй диод отрицательной обратной св зи, причем сток второго полевого транзистора соединен с базой управл ющего транзистора, затвор - с базой входного транзистора, исток - с

   анодом второго диода отрицательной обратной св зи, катод которого соединен с коллектором выходного силового транзистора, а четвертый резистор включен между базами управл ющего транзистора и второго токостаби- лизирующего транзистора.