Магнитно-транзисторный ключ

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУ БЛИН А 1 5 4 Н 03 К 17/60 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН де ро с Я СУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ ИОТНРЫТИЙ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ21) 4222358/24-2(56) Авторское свидетельство СССРУ 746935, кл. Н 03 К 17/60, 1977,Заявка Японии60-40218,кл. Н 03 К 17/04, 985,(54) ИАГНИТНО-ТРАНЗИСТОРНЫЙ КЛЮЧ(57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано,в частности, в силовых преобразовательных источниках вторичного электропитания, Цель изобретения - повышение надежности при изменении параметров нагрузки - достигается за счет непосредственно контроля наличия тока вб вторичной обмотке 13 трансформатора тока 3, при наличии которого уменьшается Токовая нагрузка транзистора 9, Магнитно-транзисторный ключ содержит силовой транзистор 1, в коллекторную цепь которого включена первичная обмотка 2 трансформатора тока 3, цепь нагрузки 4 с источником питания, Ввение двух дополнительных транэистов 5, 6 позволяет минимизировать по-. тери мощности при открывании силового транзистора, 1 ил,Изобретение относится к импульсной технике, а именно к устройствамбесконтактной коммутации электричес"ких сигналов, и может быть использовано в системах автоматики и электроники для управления электромагнитными механизмами или в силовых преобразовательных источниках вторичногоэлектропитания, 10Целью изобретения является повыше-.ние надежности при изменении параметров нагрузки,На чертеже представлена принципиаль.ная электрическая схема предложенного устройства,Устройство содержит силовой транзистор 1, в коллекторную цепь которого включена первичная обмотка 2 трапформатора 3 тока, цепь нагрузки 4 систочником питания, Кроме того, имеются дополнительные транзисторы 5, 6,первый ивторой резисторы 7, 8, управ"ляющий транзистор 9, третий резистор10, диод 11, четвертый резистор 12, 25Начало вторичной обмотки 13 трансформатора 3 тока подключено к базетранзистора 5, коллектор которогосоединен с базой транзистора 6 и через второй резистор 8 - с шиной источника питания, с которой также сое"цинен через первый резистор 7 коллек"тор транзистора 6. Змиттеры транэисто"ров 5 и 6 подключены к коллектору уп-равляющего транзистора 9, эмиттер которого соединен с базой силового тран.зистора 1 и через четвертый резистор12 - с его эмиттетром, Конец вторичной обмотки 13 соединен с эмиттеромтранзистора 1, База транзистора 5 40подключена к третьему резистору 10,другой вывод которого соединен с катодом диода 11, анодом подключенногок эмиттеру силового транзистора 1,Магнитно-транзисторный ключ работает следующим образом,Рассмотрим режим прерывистых токовнагрузки, когда силовой транзистор 1включается на индуктивную нагрузку 4с нулевым начальным значением тока в 50ней,При поступлении положительного иьпульса открывается транзистор 9, Тран.зистор 6 также открывается, так квктранзистор 5 заперт из-за отсутствияв его базе тока, Открытые транзисторы 9 и 6 создают открывающий базовыйток силового транзистора, ограничиваеьь 1 й первым резистором 7 Силовой транзистор 1 открывается, однако из-за того, что его коллекторный ток еще мал, на вторичной обмотке 13 трансформатора 3 тока ток отсутствует или достаточно мал, так как индуктивность намагничивания трансформатора 3 имеет не бесконечно большое значение и оказывает шунтирующее действие, По мере увеличения тока коллектора транзистора 1 появляется и ток на вторичной обмотке 13 трансформатора тока 3, Он открывает второй транзистор 5, который при этом шунтирует базоэьяттерный переход транзистора 6, вследствие чего он запирается, Зтим прекращается протекание тока через резистор;", и далее силовой транэс,"ор оста-:.:;ся открытым и насыщ-:.иным по,тствием и ложительной обработной связи трансформатора 3 токаСледовательно, ток по транзистору протекает только в то время, когда отсутствует ток во вторичной обмотке3 трансформатора тока Э, после появления тока достаточной величины силовой транзистор 1 остается открытым за счет тока, трансформированного иэ перзичной обмотки 2 трансформатора 3 тока;После окончания положительного импульса транзистор 9 запирается, исчезает открывающий базовый ток силового транзистора 1, он запирается избыточные носители рассасываются через резистор 12, Ток намагничивания, накопленный в трансформаторе 3 тока, рассасывается через резистор 10 и встречно включенный диод 11, Выбором величины резистора 10 можно достигнуть как заданного времени размагничивания трансформатора, так и требуемой амплитуды импульса обратного напряжения на переходе база - эмиттер транзистора 5.После того, как процессы размагничивания закончатся, и после подачи последующего положительного импульса процессы повторяются аналогично аТаким обр аз ом, в схеме тр анэи стор- ного ключа обеспечивается непосредственный контроль наличия тока во вто. ричной обмотке трасформатора 3 тока, До тех пор пока этого тока нет, силовой транзистор 1 остается открытым через транзистор б. Нет необходимости создавать избыточный по длительности открывающий ток силового транЗаказ 6514/56 Тираж 929 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 3 1444934 4 эистора 1, минимизи ются поте и мо- ру которого подключены последовательщности на этот процесс. но соединенные цепь нагрузки и первичСхема потребляет минимально воз- ная обмотка т ан ф.ная о мотка трансформатора тока, втоможн ю мощность т ебу щ , р ующуюся именно ричная обмотка которого первым выводля конкретного транзистора, конкрет- дом соединена б .Лка питания и эмиттером силового транпитания. Кроме того если на эистора, база которого соединена с работает в различных режимах, т, е, в эмиттером управляющего транзистора, режиме прерывистых токов и непрерыв база управляющего транзистора соединых (поочередно), то предлагаемая схе" иена с входной шиной управления, и ма является оптимальной, так как на- диод, о т л и ч а ю щ и й с я тем, чальное значение тока в первичной и что, с целью повышения надежности равторичной обмотках трансформатора 3 боты при изменении параметров нагрузпрактически сразу закрывает транэис ки, введены два дополнительных трантор 6, Одновременно с этим введение зистора и четыре резистора причемф транзистора 6 уменьшает токовую наг" первые выводы первого и второго рерузку управляющего транзистора и тем зисторов соединены с второй шиной ис" саум повышает надежность его работы, . точника питания, вторые выводы - сСледовательно, применение предло коллектором первого и второго до,женного магнитно-транзисторного клю- полнительных транзисторов соответствен. ча снижает мощность, потребляемую от но, эмиттеры которых подключены к источников питания, рассеиваемую на коллектору управляющего транзистораЭ элементах, улучшает массогабаритные база первого дополнительного транэиспоказатели и повышает надежность ра тора соединена с вторым выводом вто.боты устройства, что позволяет рас- ричной обмотки трансформатора тока и ширить возможность его применения в через последовательно соединенные тресовременных устройствах электроники: тий резистор и встречно включенный дни автоматики, од - с общей шиной источника питания,ЗО которая через четвертый резистор сое- Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я динена с базой силового транзистора,а база второго дополнительного транзистора соединена с коллектором первого дополнительного транзистора,