SU989701A1 - Устройство дл управлени силовым транзисторным ключом - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к преобразовательной технике и может.быть использовано в ключевых регулируемых усилител х мощности, преобразовател х посто нного напр жени  в переменное .

Известны устройства дл  управлени  силовым транзисторным ключом, содержащие широтно-импульсный модул тор , три коммутирующих транзистора , трансформатор с двум  входными и одной .выходной обмотками, резистор, и клеммы дл  подключени  силового транзисторного ключaLli.

Недостатком таких устройств  вл етс  невысокий коэффициент полезного действи , обусловленный дополнительными потер ми на токоограничительном резисторе в базовой цепи силового ключа.

Наиболее близким к изобретению техническим решением по средствам и достигаемому результату  вл етс  устройство дл  управлени  силовым транзисторным ключом, содержащее генератор управл ющих импульсов, подсоединенный своими выходами соот ,ветственно к базе и эмиттеру управл емого транзистора, трансформатор, выходна  обмотка которого подсоединена одним крайним выводом к клемме дл  подключени  базы силового транзисторного ключа, средним выводом к его эмиттеру и вторым крайним выводом - к первой выходной клекме, -при этом втора  выходна  клемма соединена с клеммой дл  подключени  коллектора силового (транзисторного ключа, диод и клеммы дл  подключе10 ни  источника питани  и источника опорного напр жени  С 2 .

Недостатком известного устройства  вл етс  невысока  надежность, обусловленна  сложностью схемы и низкой

5 помехоустойчивостью порогового узла . .

Целью изобретени   вл етс  повышение надежности устройства дл  управлени  силовым транзисторным ключом.

20

Поставленна  цель достигаетс  тем, что устройство снабжено стабилизатором тока, входы которого сое- динены соответственно в клеммами дл  подключени  источников питани 

Claims (2)

1. 25 и опорного напр жени , причем выход стабилизатора тока подключен через .входную обмотку трансформатора к коллектору управл емого транзистора эмиттер которого подключен к аноду , 30 диода, подсоединенного своим катодом к выходу стабилизатора тока и входу усилител , выход которого соединен с клеммой дл  подключени  источника опорного напр жени . На фиг. 1 представлена функциональна  схема предлагаемого устройс ва; на фиг. 2 -.вариант его принципиальной схемы. Устройство дл  управлени  силовы транзисторным ключом .1 содержит трансформатор 2, входна  обмотка 3 которого включена последовательно с ключом 1, обмотка 4 подключена к переходу эмиттер - база ключа 1, а входна  обмотка 5 включена а i лекторную цепь управл ющего транзис тора 6, база которого подключена к генератору 7 управл ющих импульсо Диод 8 подключен параллельно цепи из последовательно соединенных управл ющего транзистора б и первичной обмотки 5.Стабилизатор тока 9 включен между источником питани  10 ВХОДНОЙ обмоткой 5. Ко входу стабилизатора тока 9 подключен источник 11 опорного напр жени  и выход усилител  12, вход которого подключен .к выходу . стабилизатора.тока 9. Клем мы 13 и 14 предназначёны дл  подключени  силового ключа к нагрузке и к источнику питани  силовой цепи. Устройство работает следующим об разом. Дп  поступлени  с выхода генератора 7 управл ющего импульса на базу транзистора б последний отпираетс . Напр жение от источника 10 через стабилизатор тока 9 прикладываетс  к входной обмотке 5, и по этой цепи начинает протекать ток намагничивани . Ток стабилизации стабилизатора 9, величина которого задаетс  источником 11 опорного напр жени , значительнсз превыщает ток намах-ничивани  трансформатора 2, поэтому регулирующий элемент стабилизатора 9 находитс  в насыщенном СО-СТОЯНИИ, и практически все напр жение источника 10 приложено к входной обмотке 5. После окончани , перемагничивани  и насыщени  маг-, нитопвовода трансформатора 2 ток намагничивани  резко увеличиваетс . Стабилизатор 9 переходит в режим ст билизации, тока, регулирующий транзистор которбго переходит в усилител ный режим и на нем, увеличиваетс  па дение напр жени , которое подаетс  на вход усилител  12, выходной тран зистор которого открываетс  и шунтирует выход источника 11 опорного напр жени , В результате выходной сигнал источника 11 резко уменьшает он, что приводит к аналогичному уменьшению тока стабилизации стабил затора 9, а, следовательно, и тока, потребл емого от источника, Напр же ние источника 10 приложено в основн к регулирующему транзистору стабилизатора 9, и на обмотках трансформатора формируетс  нулева  пауза. Ток намагничивани  в обмотке .5, превышающий по величине уменьшившийс  ток от источника 10, замыкаетс  через управл ющий транзистор б и диод 8. Перед выключением управл ющего транзистора ток в этом контуре уменьшаетс  до нул , и по обмотке 5 будет протекать ток только от стабилизатора 9, достаточный дл  возникновени  ЭДС самоиндукции на обмотках трансформатора при выключении управл ющего транзистора 6. Диод 8 предназначен дл  замыкани  действу- . ющей на силовой ключ 1 импульсной помехи в интервалах времени с нулевым потенциалом на обмотках по цепи обмотка Ьf транзистор б, диод 8, ко- нец обмотки 5, После прекращени  управл ющего импульса с генератора 7 транзистор 6 запираетс , ток через стабилизатор 9.прекращаетс , и его регулирующий транзистор полностью открываетс . Транзисторы усилител  12 возвращаютс  в исходное состо ние, и шунтирование выхода источника 11 опорного напр жени  прекращаетс . Закрытие транзистора 6 приводит к .по влению ЭДС самоиндукции на обмотках трансформатора 2, что ведет к по вленмгю импульса напр ж ени  на обмотке 4, и силовой транзистор 1 отпираетс . В результате действи  положительной обратной св зи по току мезкду обмотками 3 и 4 силовой транзистор 1 поддерживаетс  открытым и насьпденным. В его базовой цепи поддерживаетс  ток, пропорциональный току в силовой цепи. Устройство, принципиальна  электрическа  схема которого приведена на фиг. 2, помимо идентичных элементов, обозначенных на фиг. 1 одинаковыми дифрами, содержит регулирующий тран- .зистор 15 стабилизатора тока 9, транзисторы 16,17,18 и диод 19 усилител  12 и стабилйтр6н 20 стабилизатора тока 11. Сигнал со стабилизатора тока 9 снимаетс  с перехода база-коллектор регулирующего транзистора 15 и подаетс  на вход усилител  12. Это позвол ет надежно запирать транзистор ,16 усилител  12, когда транзистор . 15 открыт и насыщен, и отпирать, когда транзистор 15 выходит из на-..-, сыщени  в усилительный режим. Откры-. тие транзистора 16 приводит к открытию транзисторов 17 и 16, последний . из которых,: шунтирует через диод 19 стабилитрон 20, чтЗ приводит к уменьшению тока стабилизации стабилизатора 5, Диод 19 предназначен дл  создани  потенциала на базе транзистора 15 с целью обеспечени  небольшбго тока намагничивани  через обмбт ку Ь трансформатора 2.. Таким образом, данное устройство обеспечивает малое потребление мощности от источника в интервалах времени , когда магнитопровод трансформатора перемагничен и насыщен, при более простом схемном решении. Дл  работы устройства не требуютс  дополнительные источники питани  и генератор управл кндих импульсов с дв , мн выходами, сигналы с которых долж ны быть различны по длительности и на различных потенциальных уровн х. Помехоустойчивость устройства «осуществл етс  за счет того, что перемагничивание магнитопровод а тран форматора осуществл етс  путем отпирани  управл ющего транзистора на .врем , равное требуемому интерв-алу . запертого состо ни  ;илового ключа. При этом транзистор стабилизатора то ка открыт и насыщен посто нным сиг{1алом с источника Опорного напр жени Доэтому импульсна  помеха не оказыва ет никакого вли ни  на состо ние насыщенных транзисторов. Увеличение коэффициента полезного действи  ос5 ествл етс  путем уменьш ни  тока, потребл емого от источника , после того, как магнитопровод трансформатора перемагнититс . Ток намагничивани  обмотки 5, превышающий уменьшившийс  по величине ток от источника, замыкаетс  через управл ющий тразистор 6 и диод 8.Перед выключением управл ющего транзис тора ток в этом контуре может уменьшитьс  до нул , по обмотке 5 будет п ютекать только ток от стабилизатора 9, достаточный дл  возникновени  ЭДС самоиндукции на обмотках трансформатора при выключении, управл кщего транзистора .6. Дл  возникновени  ЭДС самоиндукции не требуетс  стабил ное значение этого тока, а, следрПДД вательно, и стабильный источник питани . Формула изобретени  Устройство дл  управлени  силовым транзисторным ключом, содержащее генератор управл ющих импульсов, подсоединенный своими выходами соотвественно к базе и эмиттеру управл емого транзистора, трансформатор, выходна  обмотка которого подсоединена одним крайним вывoдo 4 к клеьше длэ подключени  базы силового транзисторного ключа, средним выводом - к его эмиттеру и вторым крайним выводом - к перйой выходной клемме, при этом втора  выходна  клемма соединена с клеммой дл  подключени  коллектора силового транзисторного ключа, усилитель , диод и клеммы-дл  подклю«ени  источника питани  и источника опорного йаТХр жени , о т л и ч аю щ е е с   тем, что, с целью повышени  надежности, оно снабжено стабилизатором тока, входы которого соединены соответственно с клеммами дл  подключени  источников питани  и опорного налр жени , причем выход стабилизатора тока подключен через входную обмотку трансформатора к коллектору управл емого транзистора эмиттер которого подключен к аноду диода, подсоединенного своим катодснк к выходу стабилизатора тока и входу усилител , выход которого соединен с клеммой дл  подключени  источника опорного рапр жени ; Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 76033Q, кл. Н 02 М 1/08, 1979.
2. 2.Авторское свидетельство СССР 748714, кл. Н 02 М 1/08, 1978.