Управляемый силовой ключ

А оюз советсних ОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 19) (111 ь Н 03 К 17/60+у Я/" ТВ ранзистор шине пит я исаювыш ме и втоз исто- мен- вход,7 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И 07 НРЫТИ ОПИСАНИЕ ИЗО АВТОРСКОМУ СВИДЕТ(86),1.Лаптев Н, Н., Моин В, С.Стабилизированные транзисторныепреобразователи. М., фЭнергия, 1972.2. Авторское свидетельство СССРМ 668404, кл. Н 03 К 17/60,30. 08.79.(84) (87) УПРАВЛЯЕМЫЙ СИЛОВОЙКЛЮЧ, содержащий силовой транзистор,транзистор запирания, коллектор. кото- .рого подключен к базе силового транзистора, база - к шине запирания, аэмиттеры этих транзисторов - к общей шине, коллектор силового тчерез нагрузку подключен кк которой подключен эмиттер транзтора открывания, подключенный базой к шине открывания, о т л и чщи йс я тем, что, с цельюпония КПД и быстродействия, в неговведены усилитель и элемент переного сопротивления,. причем первыйвход усилителя подключен к нагрузкколлектору силового транзистора,рой вход - к базе силового транра и первому входу элемента переного сопротивления, правляющийкоторого подключен к выходу усилитела второй вход - к коллектору транзтора открывания.10390 10 15 Изобретение относится .к импульсной технике и может быть исг;ользованов преобразователях напряжения и другихустройствах, где требуется высокийЮЩ и быстродействие.5Известен электронный ключ, содержащий силовой транзистор, нагрузку, элементы управления1) .Недостаток указанного устройстванизкий КПД,Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности являетсяключевое устройство, содержащее силовой транзистор, транзистор запирания, юдлектор которого подключен кбазе силового транзистора, база -,к шине запирания, а эмиттеры, упомянутых транзисторов - к обшей шине,коллектор силового транзистора черезнагрузку подключен к шине питания, к 20которой подключен эмиттер транзистора открывания, подключенный базойк шине открывания 2Недостатками известного устройстваявляются низкий КПД и невысокое быстродействие,Бель изобретения - повышение КПД ибыстродействия.Поставленная цеЛь достигается тем,что в управляемый силовой ключ, содер 30жащий силовой транзистор, транзисторзапирания, коллектор юторого подключен к базе силового транзистора, база - к шине запирания, а эмиттеры этихтранзисторов - к общей шине, кодлектор силового транзистора через нагруэку подключен к шине питания, к которой подключен эмиттер транзистора открывания, подключенный базой к шине открывания, введены усилитель и элементпеременного сопротивления, причем первый вход усилителя подключен к нагрузке и келлектору силового транзистора,второй вход - к базе силового транзиотора и первому входу элемента перемесь 45ного сопротивления, управляющий входкоторого подключен к выходу усидителя,а второй вход - к коллектору транэиотора открывания.На чертеже показано предлагаемое 50устройство.1Устройство содержит силовой транзистор 1, нагрузку 2, транзистор 3задирания, транзистор 4 открывания,подключенные входами к соответствующим входам, шину питания 5, элемент 6переменного сопротивления, усилитель 7,общую шину 8, первый вход 9 усилите 33 2 ля, второй вход 10 усилителя подключен к нагрузке 2, выход 11, управляемций вход 12 эдеменга переменного сопротивления, первый вход 13 элемента переменного сопротивления, второй вход 14,шину 15 запирания, шину 16 открывания.В качестве элемента переменногосопротивления могут быть иаюльзованыкак биполярные, так и полевые транзиоторы.Устройство работает саедующим образом,При подаче импульса тока на базутранзистора 3 эапирания он открываегся и шунтирует переход эмиттер - базасилового транзистора 1, что вызываетзапирание последнего, Напряжение наколлекторе силового транзистора воэрастет, что вызывает запирание усилителя 7. Напряжение на выходе усилителя 7 достигает максимальной величины.Это напряжение соответствует минимальному значению сопротивления элемента 6переменного сопротивпения. При подачеимпульса тока на базу транзистора 4открывания он открывается и черезэлемент 6 переменного сопротивления ии базу силового транзисгора 1 идетток, который вызывает форсированноеотпирание силового транзистора, поскольку сопротивление элемента переменнОго сопротивления минимально. Напряжение на коллекторе силового транзистора начинает уменьшаться, и придостижении им некоторой величины, определяемой напряжением насыщения0 ятранзистора 1, усилитель 7 начинает открываться, Эго вызываетуменьшение напряжения на выходе усилителя 7, увеличение сопротивленияэлемента 6 переменного сопротивленияи, следовательно, уменьшение токабазы силово,го транзистора 1 до мини-.мально необходимой величины.В преобразователях напряжения источников питания радиоаппаратуры применяются электронные ключи с непрерывным,;способом управления силовым транзиотором, причем в портативных устройствах, характеризующихся малой потребляемой мощностью, связь между каскадамипреобразователя выполняется по типуреэистивнс-гальванических связей. Минимизация отпирающего тока базы силового транзистора, обычно превращающегов таких ключах минимально необходимую величину в 3 - 5 раз, позволяет увеличить расчетное значение КПДпредлагаемого усгройства на 8 - 15%.Составитель 10. Романовский Твхред М. ГергельКорректор, О, Тигор Редактор С. Квятковская Заказ 6242/60 . Тираж 936 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и. открытий 113035, Москва, Ж"35, Раушская наб., д. 4/5Подписное филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 3 1039033 4При коэффициенте усиления силово-, лючается время рассасывания носителей го транзистора более 20 КПД элект-, заряда, что приводит к увеличению . ронного ключа составит не менее 95%. : быстродействия устройства, Это позвоУчитывая, что КПД источников пита- лит повысить частоту преобразования ния телевизионной аппаратуры с мощ-источников питания телевизионной аппаностью потребления до 10 Вт состав- ратуры и, следовательно, уменьшить дает в среднем 50-70%, использование их габариты и вес за счет уменьшения .в них силового электронного ключа на размеров и массы сглаживающих фильттранзисторах позволит увеличить общий ров, в частности в источниках питания, КПД на 5-13%, 10 выполненныхв виде мнкросборок поПоскольку силовой транзистор в пред- гибридно-пленочной технологии, в котолагаемом устройстве работает в режи- рых обьем сглаживающих фильтров моме, близком к границе насыщения, иск- жет достигать до 80% общего обьема.