Способ управления переключающим транзистором

(54)(5 ЧАЮЩИМ Ф 9554 РЕв йс япотерь м, ч но т корми нал с ныи сигложной автоматиз ия и ради опервомубаза в вия анов 8)ельство СС 1/08, 1980 цим ер го доп СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИН(71) Научно-исследоватут автоматики и элекпри Томском институтеванных систем управлеэлектроники(56) Авторское свидетР 955414, кл. Н 02 М ихальчецкоельский инстиромеканики 181100 7) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ П ТРАНЗИСТОРОМ по авт.14, отличающи то, с целью уменьшения ти при включении трацз уют второй дополнитель полярностью, противопои подают его на пер оллектор в начале дейс ого отпирающего сигнал т до момента появления олнительного сигнала.20 Изобретение относится к электротехнике, в частности к технике регулирования и стабилизации переменныхи постоянных напряжений, и можетбыть использовано в ключевых преобразователях для управления транзисторами, особенно в тех случаях,где важны минимальные потери мощности, требуется повышенное быстродействие,Цель изобретения - уменьшениепотерь мощности при включении транзистора.На Фиг. 1 приведена блок-схемаустройства, реализующего предлагаемый способ; на Лиг. 2 - один из вариантов схемной реализации способауправления переключающим транзистором; на Фиг. 3 - временные диаграммы токов и напряжений.Устройство содержит переключающий транзистор 1, источник 2 основного сигнала, источник 3 первогои второго дополнительных сигналов,подключенный к база-коллекторному 25переходу транзистора 1, нагрузку 4.Источники 2 и 3 содержат соответственно основной 5 и дополнительный 6 генераторы импульсов. Основной сигнал от обмотки 7 трансформатора 8 через резистор 9 поступаетна управляющий переход транзистора1. Дополнительные сигналы снимаютсяс обмотки 10 трансформатора 11 ичерез диод 12 или вспомогательныйтранзистор 13 подаются на переходбаза-коллектор транзистора 1. Обмотка 1 ч и резистор 15 образуют цепьуправления транзистором 13.Ча фиг. 3 обозначены основной отпирающий сигнал 16, первый 17 и второй 18 дополнйтельные сигналы, токи19 и 20 базы и коллектора переключающего транзистора соответственно,напряжение 2 1 на эмиттер-коллекторном переходе переключающего транзистора.Способ управления переключающимтранзистором реализуется следующимобразом. 50В момент времениисточником 2формируется отпирающий сигнал 16(1 , на йиг. 1). Чля уменьшения времени втягивания транзистора в насыщение источником 3 формируется второй дополнительный отпирающий сигнал18 (, Фиг. 1) отрицательной полярности, протекающий по база-коллекторному переходу включающегося транзис тора 1, который становится равным нулю в момент временипосле выхо 2да транзистора в режим глубокого насыщЕния Ток 19 базы (1 , фиг. 1) транзистора 1 на это время увеличивается. Процесс включения форсируется за счет уменьшения тока коллектора на величину тока 1 , что иллюстрируется временными диаграммами 20 и 21 (пунктиром показаны ток нагрузки и падение напряжения на включающемся транзисторе 1 при отсутствии дополнительного сигнала 18).Процесс выключения происходит следующим образом.В момент, предшествующий запиранию транзистора 1, сформированный источником 3 тока, первый дополнительный сигнал 17 положительной полярности ( , Фиг, 1) подается на переход коллектор-база транзистора 1 и выводит транзистор 1 из области насыщения. В момент времениисточник 2 формирует запирающий сйгнал и подает его на переход база-эмиттер и транзистор 1 закрывается. Транзистор 1 в течение времени С, ( 1 ( 1 находится в области насвпцения, что обеспечивает малые потери мощности, рассеиваемые на транзисторе 1 в открытом состоянии.Пример схемной реализации способа управления переключающим транзистором представлен на Фиг. 2.Функции основного и дополнительных сигналов выполняют генераторы 5 и 6 соответственно. Цепи протекания импульсов 17 и 18 тока в процессе включения и выключения образованы диодом 12 и транзистором 13, который включается в момент времени а выключается в момент времени Т по сигналу 18 дополнительного генератора 6 за счет соответствующего включения обмотки 1 ч трансформатора 11, а диод 12 включается в интервале времени Сз -с под действием сигнала 17 положительной полярности (15, Фиг. 1). Временные диаграммы работы такого устройства аналогичны приведенным на Фиг. 3.Временные сдвиги между отпирающим и запирающим сигналами тока и сигналами дополнительного источника тока (Тсдц 1= 1 эф Т дц-Т 1)1181100 1 О Составитель А, Селезнеедактор А.Шишкина Техред И.Асталош Корректор Л.Пилипен 46/58ЯНИИПИпо дел113035, И Заказ Тираж 645осударственного комитета ССС ам изобретений и открытий сква, У, Раушская наб.,одпис но д.4 иал П"Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4 3выбираются в зависимости от инерционных свойств транзистора. Пви пред", лагаемом способе управления отсутствует запаздывание импульса тока нагрузки относительно сигнала основного источника тока, т.е. повышается быстродействие и уменьшаются потери мощности, рассеиваемые на транзисторе, эа счет снижения падения напряжения на нем в режиме насыщения, что позволяет улучшить энергетические показатели переключателя. Кроме того, изобретение позволяет уменьшить потери мощности в высоковольтном транзисторе, которыеопределяются согласно известномуспособу процессом втягивания в насыщение, начинающимся с 20-30 В,причем длительность этого процессадостигает 20 мкс, Это в свою очередьформирует благоприятную траекториюрабочей точки транзистора при включении, что подтверждается снижениемтемпературы на корпусе ключа примерно на 207.,