SU1742986A1 - Controlled transistor key - Google Patents

Controlled transistor key Download PDF

Info

Publication number
SU1742986A1
SU1742986A1 SU904778723A SU4778723A SU1742986A1 SU 1742986 A1 SU1742986 A1 SU 1742986A1 SU 904778723 A SU904778723 A SU 904778723A SU 4778723 A SU4778723 A SU 4778723A SU 1742986 A1 SU1742986 A1 SU 1742986A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
transistor
current
base
power transistor
output
Prior art date
Application number
SU904778723A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Андреевич Прохоров
Original Assignee
Московский автомеханический 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 автомеханический институт filed Critical Московский автомеханический институт
Priority to SU904778723A priority Critical patent/SU1742986A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1742986A1 publication Critical patent/SU1742986A1/en

Links

Landscapes

  • Amplifiers (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к преобразовательной технике и может быть использовано при построении однофазных и многофазных (трехфазных) инверторов, конверторов, регул торов тока и напр жени . Цель изобретени  - повышение КПД и надежности в работе. Указанна  цель достигаетс  за счет того, что в ключ дополнительно введены транзистор 20 и два резистора 21, 22. В режиме отсечки тока дополнительный транзистор 20, наход щийс  в открытом состо нии , шунтирует выход операционного усилител  7 канала управлени  ключом в открытом состо нии, способству  таким образом интенсификации динамического процесса запирани  и надежному закрытому состо нию силового транзистора 1 в режиме отсечки тока. Ключ содержит опорный диод 2, резисторы 3-6, многокаскадный усилитель 10 тока, узел 16 управлени  и активного запирани  силового транзистора 1, блок 19 управлени  ключом. 2 ил. ЁThe invention relates to a converter technique and can be used in the construction of single-phase and multi-phase (three-phase) inverters, converters, current and voltage regulators. The purpose of the invention is to increase efficiency and reliability in operation. This goal is achieved due to the addition of a transistor 20 and two resistors 21, 22 to the key. In the current cut-off mode, the additional transistor 20 in the open state shunts the output of the operational amplifier 7 of the key control channel in the open state, facilitating thus, the intensification of the dynamic process of locking and reliable closed state of the power transistor 1 in the current cut-off mode. The key contains a reference diode 2, resistors 3-6, a multi-stage current amplifier 10, a control unit 16 and an active locking of the power transistor 1, a key control unit 19. 2 Il. Yo

Description

Изобретение относитс  к преобразовательной технике и может быть использовано при построении однофазных и трехфазных инверторов, конверторов, регул торов тока и напр жени .The invention relates to a converter technique and can be used in the construction of single-phase and three-phase inverters, converters, current and voltage regulators.

Известен транзисторный ключ, содержащий силовой транзистор, опорный диод и усилитель тока, при этом катод опорного диода соединен с коллектором силового транзистора, анод с одним входом усилител , а второй вход усилител  соединен с базой силового транзистора, выход усилител  соединен с базой силового транзистора. Недостатками данного ключа  вл ютс  невысока  степень насыщени  силового транзистора в открытом состо нии и отсутствие активного запирани  в режиме отсечки.A transistor switch containing a power transistor, a reference diode and a current amplifier is known, the cathode of the reference diode is connected to the collector of the power transistor, the anode with one amplifier input, and the second input of the amplifier is connected to the base of the power transistor, the output of the amplifier is connected to the base of the power transistor. The disadvantages of this key are the low degree of saturation of the power transistor in the open state and the absence of an active locking in the cut-off mode.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому ключу  вл етс  транзисторный ключ, содержащий силовой транзистор, опорный диод, первый резистор смещени  рабочей точки опорного диода , второй, третий и четвертый резисторы, операционный усилитель с дифференциальным входом, многокаскадный усилитель тока , два разнопол рных источника питани  сThe closest in technical essence to the proposed key is a transistor switch comprising a power transistor, a reference diode, a first bias resistor of the operating point of the reference diode, a second, third and fourth resistors, an operational amplifier with a differential input, a multi-stage current amplifier, two different polarity power sources with

VJ Vj

ГОGO

юYu

0000

оabout

общей средней точкой, узел управлени  и активного запирани  силового транзистора . Опорный диод катодом соединен с коллектором силового транзистора, а анодом - с первым резистором смещени  рабочей точки опорного диода и неинвертирующим входом операционного усилител , второй вывод резистора смещени  соединен с положительной клеммой первого источника питани , а второй инвертирующий вход операционного усилител  соединен через второй резистор с базой силового транзистора . Выход операционного усилител  через третий резистор соединен с входом многокаскадного усилител  тока, а через четвертый резистор - с инвертирующим входом операционного усилител , выход многокаскадного усилител  соединен с базой силового транзистора. По цепи питани  многокаскадный усилитель тока включен между положительной клеммой первого источника питани  и общей средней точкой. Узел управлени  и активного запирани  силового транзистора входом соединен с источником управлени  ключом, а выходом - с базой силового транзистора. По цепи питани  узел управлени  и активного запирани  включен между отрицательной клеммой второго источника питани  и общей средней точкой. На фиг.1 представлена схема известного ключа. Недостатками известного ключа  вл ютс  повышенные динамические потери в ключе вследствие низкого быстродействи  процесса запирани  и пониженна  надежность запирани  ключа в статическом режиме отсечки тока (запирани ).common midpoint; control node; and active locking of the power transistor. The reference diode is connected by a cathode to the collector of the power transistor, and the anode to the first bias resistor of the reference diode and the non-inverting input of the operational amplifier; the second output of the bias resistor is connected to the positive terminal of the first power source; and the second inverting input of the operational amplifier is connected to the base through the second resistor power transistor. The output of the operational amplifier is connected via the third resistor to the input of the multi-stage current amplifier, and through the fourth resistor to the inverting input of the operational amplifier, the output of the multi-stage amplifier is connected to the base of the power transistor. On the power supply circuit, a multi-stage current amplifier is connected between the positive terminal of the first power source and the common midpoint. The control unit and the active locking of the power transistor by the input is connected to the source of control of the key, and the output to the base of the power transistor. On the power circuit, the control and active locking node is connected between the negative terminal of the second power source and the common midpoint. Figure 1 presents the scheme of the known key. The disadvantages of the known key are the increased dynamic losses in the key due to the low speed of the locking process and the reduced reliability of locking the key in the static current cut-off mode (locking).

Цель изобретени  - повышение КПД ключа и надежности его в работе.The purpose of the invention is to increase the efficiency of the key and its reliability in operation.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в управл емый транзисторный ключ, содержащий силовой транзистор, опорный диод, первый резистор смещени  рабочей точки опорного диода, второй, третий и четвертый резисторы, операционный усилитель с дифференциальными входом, многокаскадный усилитель тока, два разнопол рных источника питани  с общей средней точкой, узел управлени  и активного запирани  силового транзистора, блок управлени  ключом, при этом опорный диод катодом соединен с коллектором силового транзистора, а анодом - с первым резистором смещени  рабо- чей точки опорного диода и неивертирующим входом операционного усилител , второй вывод резистора смещени  соединен с положительной клеммой первого источника питани , а второй инвертирующий вход операционною усилител  соединен через второй резистор с базойThis goal is achieved in that the controlled transistor switch containing the power transistor, the reference diode, the first bias resistor of the operating point of the reference diode, the second, third and fourth resistors, an operational amplifier with differential input, a multi-stage current amplifier, two alternating power sources with common midpoint, the control unit and the active lock of the power transistor, the key control unit, while the reference diode cathode is connected to the collector of the power transistor, and the anode to the first resistor the offset of the working point of the reference diode and the non-diverting input of the operational amplifier, the second output of the bias resistor is connected to the positive terminal of the first power source, and the second inverting input of the operational amplifier is connected through the second resistor to the base

силового транзистора, выход операционного усилител  через третий резистор соединен с входом многокаскадного усилител  тока, а через четвертый резистор - с инвертирующим входом операционного усилител , выход многокаскадного усилител  соединен с базой силового транзистора, по цепи питани  многокаскадный усилитель тока включен между положительной клеммой первого источника питани  и общей средней точкой; узел управлени  и активного запирани  силового транзистора входом соединен с блоком управлени  ключом, а выходом - с базой силового транзистора, поpower transistor, the output of the operational amplifier through the third resistor is connected to the input of a multi-stage current amplifier, and through the fourth resistor to the inverting input of the operational amplifier, the output of the multi-stage amplifier is connected to the base of the power transistor, the multi-stage current amplifier is connected between the positive terminal of the first power source and common midpoint; the control unit and the active locking of the power transistor by the input is connected to the key control unit, and the output to the base of the power transistor,

цепи питани  узел управлени  и активного запирани  включен между отрицательной клеммой второго источника питани  и общей средней точкой, введены дополнительно транзистор и два резистора, при этомthe power supply unit and the control of the active locking is connected between the negative terminal of the second power source and the common middle point, an additional transistor and two resistors are introduced, while

коллектор транзистора соединен с входом многокаскадного усилител  тока, эмиттер с отрицательной клеммой второго источника питани , база с одним выводом одного дополнительного резистора, второй вывод которого соединен с входом узла управлени  и активного запирани  силового транзистора , второй дополнительный резистор включен параллельно база-эмиттерному переходу дополнительного транзистора.the collector of the transistor is connected to the input of a multi-stage current amplifier, an emitter with a negative terminal of the second power source, a base with one output of one additional resistor, the second output of which is connected to the input of the control unit and an active locking of the power transistor, the second additional resistor is connected in parallel with the base-emitter junction of the additional transistor .

На фиг.2 показана схема управл емого транзисторного ключа.Figure 2 shows a controllable transistor switch circuit.

Управл емый транзисторный ключ содержит силовой транзистор 1, опорный диод 2, первый резистор 3 смещени  рабочейThe controlled transistor switch contains the power transistor 1, the reference diode 2, the first bias resistor 3

точки опорного диода, второй резистор 4, третий резистор 5, четвертый резистор 6, операционный усилитель 7 с неинвертирующим входом 8 и инвертирующим входом 9, многокаскадный усилитель тока 10 с входомreference diode points, second resistor 4, third resistor 5, fourth resistor 6, operational amplifier 7 with non-inverting input 8 and inverting input 9, multi-stage current amplifier 10 with input

11 и выходом 12, первый источник питани  с положительной клеммой 13, второй источник питани  с отрицательной клеммой 14, общую среднюю точку 15 источников 13,14, узел управлени  и активного запирани  1611 and output 12, the first power source with a positive terminal 13, the second power source with a negative terminal 14, the common midpoint 15 of the sources 13,14, the control unit and the active locking 16

с входом 17 и выходом 18, блок управлени  ключом 19, дополнительные транзисторы 20 и резисторы 21, 22.with input 17 and output 18, a key control unit 19, additional transistors 20 and resistors 21, 22.

Ключ работает следующим образом.The key works as follows.

При отсутствии сигнала на выходе блока управлени  19 закрыты транзисторы узла управлени  и активного запирани  16 и транзистор 20. На неинвертирующий вход fi операционного усилител  7 через резисторIn the absence of a signal at the output of the control unit 19, the transistors of the control unit and the active locking 16 and the transistor 20 are closed. To the non-inverting input fi of the operational amplifier 7 through a resistor

3 поступает положительный потенциал от клеммы 13.Положительный потенциал с выхода операционного усилител  через резистор 5 поступает на вход 11 многокаскадного усилител  тока 10. Усилен- ный по току сигнал с выхода 12 поступает на3, a positive potential is received from terminal 13. A positive potential from the output of the operational amplifier through a resistor 5 is fed to the input 11 of a multi-stage current amplifier 10. The current-amplified signal from output 12 is fed to

Claims (1)

базу силового транзистора 1, удержива  его в открытом состо нии. Особенностью работы силового транзистора 1 при изменении тока его коллектора в широких пределах (тока нагрузки)  вл етс  поддержание транзистора в режиме оптимального насыщени  за счет автоматического изменени  тока его базы. Происходит это следующим образом. При конкретном токе коллектора (нагрузки) силового транзистора 1 переход коллектор- база насыщенного транзистора смещен в направлении, соответствующем указанной на фиг.2 пол рности. Это напр жение, сравнива сь с опорным напр жением диода.2, поступает на входы 8, 9 операционного усилител  7, а затем - на усилитель 10 и базу силового транзистора 1. При изменении, например увеличении, тока коллектора транзистора 1 напр жение перехода коллектор-база уменьшаетс , что приводит к увеличению потенциала на неинвертирующем входе 8 операционного усилител  7. Увеличиваетс  сигнал на его выходе и, следовательно , возрастает ток на выходе усилител  10, что приводит к возрастанию тока в базе транзистора 1, вновь возвраща  его к прежней степени насыщени  при возросшем токе коллектора. Таким образом в схеме происходит автоматическое регулирование тока базы при изменении тока коллектора. При по влении на выходе блока управлени  ключом 19 сигнала управлени  положительной пол рности транзисторы узла управлени  и активного запирани  16 открывают- с .а на эмиттер-оазовый переход силового транзистора 1 поступает запирающее напр жение по цепи: клемма 15, переход эмиттер-база транзистора 1, эмиттер-коллектор выходного транзистора и ограничительный резистор узла 16, клемма 14. Происходит активное запирание силового транзистора. Одновременно с этим открываетс  дополнительный транзистор 20, пол- ностью шунтиру  выходной сигнал операционного усилител  7. При этом значительно форсируетс  процесс запирани  силового транзистора 1, что приводит к уменьшению динамических потерь и повышаетс  надежность запирани  ключа в статическом режиме отсечки тока (запирани ). Формула изобретени the base of the power transistor 1, keeping it open. A feature of the operation of the power transistor 1 when the current of its collector varies over a wide range (load current) is to maintain the transistor in the optimal saturation mode due to the automatic change of its base current. It happens as follows. At a specific collector current (load) of the power transistor 1, the transition of the collector-base of the saturated transistor is shifted in the direction corresponding to the polarity indicated in Fig. 2. This voltage, compared with the reference voltage of the diode.2, is fed to the inputs 8, 9 of the operational amplifier 7, and then to the amplifier 10 and the base of the power transistor 1. As the collector current of the transistor 1 changes, for example, increasing, the collector junction voltage - the base decreases, which leads to an increase in potential at the non-inverting input 8 of the operational amplifier 7. The signal at its output increases and, consequently, the current at the output of the amplifier 10 increases, which leads to an increase in the current in the base of transistor 1, again fines the increased saturation current collector. Thus, the circuit automatically adjusts the base current when the collector current changes. When a positive polarity control signal appears at the output of the control unit key 19, the transistors of the control unit and the active locking 16 open. A blocking voltage is applied to the emitter-oaz transition of the power transistor 1 via the terminal 15, the emitter-base junction of transistor 1 , emitter-collector of the output transistor and the limiting resistor of the node 16, terminal 14. There is an active locking of the power transistor. At the same time, the additional transistor 20 opens, completely shunting the output signal of the operational amplifier 7. This significantly increases the locking process of the power transistor 1, which reduces the dynamic losses and increases the reliability of locking the key in the static current cut-off mode (locking). Invention Formula Управл емый транзисторный ключ, содержащий силовой транзистор, опорный диод, первый резистор смещени  рабочейA controllable transistor switch containing a power transistor, a reference diode, the first bias resistor точки опорного диода, второй, третий и четвертый резисторы, операционный усилитель с дифференциальным входом. многокаскадный усилитель тока, два разно- пол рных источника питани  с общей средней точкой, узел управлени  и активного запирани  силового транзистора, блок управлени  ключом, при этом катод опорного диода соединен с коллектором силового транзистора, а анод - с первым резисторомpoints of the reference diode, the second, third and fourth resistors, an operational amplifier with a differential input. a multi-stage current amplifier, two different-polar power sources with a common midpoint, a control unit and an active lockup of the power transistor, a key control unit, the cathode of the reference diode connected to the collector of the power transistor, and the anode - with the first resistor смещени  рабочей точки опорного диода и неинвертирующим входом операционного усилител , второй вывод резистора смещени  соединен с положительной клеммой первого источника питани , инвертирующий вход операционного усилител  через второй резистор соединен с базой силового транзистора, выход операционного усилител  через третий резистор соединен с входом многокаскадного усилител  тока, аthe offset of the operating point of the reference diode and the non-inverting input of the operational amplifier; the second output of the bias resistor is connected to the positive terminal of the first power supply; the inverting input of the operational amplifier is connected to the base of the power transistor through the second resistor, and the output of the operational amplifier is connected to the input of a multi-stage current amplifier through the second resistor, and через четвертый резистор - с инвертирующим входом операционного усилител , выход многокаскадного усилител  тока соединен с базой силового транзистора, выводы питани  многокаскадного усилител through the fourth resistor - with the inverting input of the operational amplifier; the output of the multi-stage current amplifier is connected to the base of the power transistor; the power terminals of the multi-stage amplifier тока включены между положительной клеммой первого источника питани  и общей средней точкой, вход узла управлени  и активного запирани  силового транзистора соединен с блоком управлени  ключом, а выход - с базой силового транзистора, выводы питани  узла управлени  и активного запирани  включены между отрицательной клеммой второго источника питани  и общей средней точкой,current is connected between the positive terminal of the first power supply and the common midpoint, the input of the control unit and the active locking of the power transistor is connected to the key control unit, and the output is connected to the base of the power transistor, the power leads of the control unit and the active locking are connected between the negative terminal of the second power source and common midpoint отличающийс  тем, что, с целью повышени  КПД и надежности в работе, в него введены дополнительные транзистор и два резистора, причем коллектор дополнительного транзистора соединен с входомcharacterized in that, in order to increase efficiency and reliability in operation, an additional transistor and two resistors are inserted, the collector of the additional transistor being connected to the input многокаскадного усилител  тока, эмиттер - с отрицательной клеммой второго источника питани , база - с первым выводом первого дополнительного резистора, второй вывод которого соединен с входом узла управлени  и активного запирани  силового транзистора,второй дополнительный резистор включен параллельно база-эмиттерно- му переходу дополнительного транзистора.a multi-stage current amplifier, an emitter — with a negative terminal of the second power source, a base — with the first output of the first additional resistor, the second output of which is connected to the input of the control unit and the active locking of the power transistor, the second additional resistor is connected in parallel with the base-emitter junction of the additional transistor. Фие.2Fie.2
SU904778723A 1990-01-05 1990-01-05 Controlled transistor key SU1742986A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904778723A SU1742986A1 (en) 1990-01-05 1990-01-05 Controlled transistor key

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904778723A SU1742986A1 (en) 1990-01-05 1990-01-05 Controlled transistor key

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1742986A1 true SU1742986A1 (en) 1992-06-23

Family

ID=21489718

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU904778723A SU1742986A1 (en) 1990-01-05 1990-01-05 Controlled transistor key

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1742986A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Усышкин Е.И., Данилгн В.А. Новый способ управлени мощным транзисторным ключом, Электричество, 1977, № 10, с.84-85. Разработка и исследование преобразователей дл контрольно-измерительных приборов и систем электрического пуска транспортных машин. Отчет по НИР, 1984, № гос.регистрации 01830008951. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4463319A (en) Operational amplifier circuit
US4621238A (en) Differential amplifier circuit having controllable gain
SU1742986A1 (en) Controlled transistor key
GB1469793A (en) Current proportioning circuit
US4051428A (en) Current control circuit with current proportional circuit
KR100394302B1 (en) Power amplifying apparatus
GB1513448A (en) Single-ended to push-pull converter
US4498041A (en) Constant current source circuit
EP0377978B1 (en) A PLL control apparatus
KR880004632A (en) Motor speed control
SU1427530A1 (en) Gate-type power amplifier
SU635470A1 (en) Dc voltage stabilizer
SU1755363A1 (en) Differential amplifier
SU491189A1 (en) Amplifier
SU1656667A1 (en) Power amplifier
SU1483570A2 (en) Dc voltage transistor converter
SU1279050A1 (en) Differential amplifier
SU632086A1 (en) Switching apparatus
SU1420643A1 (en) Power amplifier
SU776317A1 (en) D-c voltage stabilizer
SU1388975A1 (en) Frequency converter
SU1713083A1 (en) Power amplifier output stage
RU8544U1 (en) TWO-POWER POWER AMPLIFIER
SU1363439A1 (en) Cascode amplifier
SU1050073A2 (en) Transistor inverter