Транзисторный ключ

)5 НОЗ К 17 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОбРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГННТ ССОф фаты%- увеличеигается те(57) Изобретение откостротехнике, а именноустройствам управленияавтоматических системМ тво СССР60,30,09.87,ся к элекэлектроннымлементами торичных(61) 1476604 (21) 4441490 (22) 15. 06. 8 (46) 15.03,9 (71) Новосиб ский институ (72) И.В.Сем Ю.Р.Фролов, пикин ИДЕТЕЛЬСТВУ тенов, Ю,Е.Семенов,С,А.Харитонов и А.И.Ти источников питания . Цель ние быстродействия - дост что в транзисторный ключ левой транзистор 23, рези диод 24 отрицательной обр зи. Транзисторный ключ со же силовой транзистор 1, рицательной обратной связ торы 4, 12 и 13, входной 6, шунтирующие резисторы 22, токостабилизирующие т ры 8 и 9, транзистор 11, чительный диод 15, резист тель, состоящий из резист 17, управляющий вход 19, транзистор 20 с р-и-перех денсатор 211 ил. держит так диод 3 от- резистранзистор 7, 10, 18, ранзистотокоограни ивный дели оров 16 и полевой одом, конИзобретение относится к импульсной коммутационной технике, а именно к электронным устройствам управления элементами автоматических систем и вторичных источников питания.Целью изобретения является увеличение быстродействия.На чертеже приведена электрическая схема предлагаемого устройства. 10 Транзисторный ключ содержит выходной силовой транзистор 1, коллектор которого соединен с выходной клеммой 2 и катодом диода 3 отрицательной обратной связи, а эмиттер через резистор 4 соединен с минусовой шиной источника питания и выходной клеммой 5, База силового транзистора 1 соединена с эмиттером входного 20 транзистора 6 и через первый шунтирующий резистор 7 с минусовой длиной источника питания. База транзистора 6 соединена с анодом диода 3 отрицательной обратной связи, коллекто рами токостабилизирующих транзисторов 8 и 9 и через второй шунтирующий резистор 10 - с минусовой шиной источника питания, Эмиттер транзисто- . ра 8 соединен с базой транзистора 11 и базой транзистора 9, база-эмиттерный переход которого шунтирован резистором 12, а эмиттер через резистор 13 соединен с плюсовой шиной 14 источника питания и через токоограничительный диод 15 с коллектором транзистора Ь, в цепи питания которого включен резистивный делитель, состоящий из резисторов 16 и 17, точка соединения которых подключена к эмиттеру управляющего транзистора 11, коллектор которого соединен с базой транзистора 8 и через резистор 18 с управляющим входом 19. Сток полевого транзистора 20 с р-и-переходом соединен с базой силового транзистора 1, затвор через конденсатор 21 соединен с входом 19 управления и через резистор 22 с истоком и минусовой шиной источника питания. Сток второго полевого транзистора 23 соединен с базой управляющего транзистора 11, затвор - с базой входного транзистора 6, а исток - с анодом второго диода 24 отрицательной обрат 55 ной связи, катод которого соединен с коллектором выходного силового транзистора 1. Четвертый резистор 25 включен между базами управляющего транзистора 11 и второго токостабилизирующего транзистора 9.Транзисторный ключ работает следующим образом.При наличии сигнала "1" (Б = У ) на входе 19 транзисторы 8 и 9 закрыты, транзистор Ь также закрыт, следовательно закрыт и силовой транзистор 1. При этом конденсатор 21 заряжен до величины напряжения источника питания, транзистор 20 открыт и своим малым сопротивлением сток - исток шунтирует база-эмиттерный переход транзистора 1, поддерживая его в закрытом состояний. Транзистор 23 и диод 24 закрыты и не оказывают влияния на работу схемы.При подаче на вход 101 (Б - = О)3"г транзистор 20 закрывается отрицательным напряжением с конденсатора 21 и не мешает .дальнейшей работе схемы. По цепи базы транзистора 8 через резистор 18 протекает ток. Падение напряжения на резисторах 12 и 13 от эмиттерного тока транзистора 8 открывает транзистор 11, замыкается отрицательная обратная связь, и транзистор 8 выходит на режим стабилизации тока, так как при увеличении тока эмиттера транзистора 8 увеличивается падение напряжения на резисторах 12 и 13 что вызывает дополнительное открывание транзистора 11, который уменьшает ток базы транзистора 8. Под действием тока коллектора транзистора 8 на резисторе 10 появлется падение напряжения, которое открывает транзистор 6. Падение напряжения на резисторе 16 от тока коллектора транзистора 6 уменьшает ток коллектора транзистора 11, при этом транзистор 8 дополнительно открывается, и падение напряжения на резисторе 12 увеличивается, что еще больше открывает транзистор 9 и, как следствие, транзистор 6. Процесс увеличения тока коллектора транзистора 9, а следовательно и транзистора Ь, а следовательно, и тока базы транзистора 1 будет продолжаться до тех пор, пока не откроется диод 24, что произойдет при условии, что напряжение на коллекторе силового транзистора 1 станет меньше напряжения отсечки транзистора 23. Ток транзистора 23 протекает через резистор 25, создает на нем дополнительное падение напряжения, дополнительно5 1550616 открывая транзистор 11, который умень. шает ток стабилизации транзисторов 8 и 9, а соответственно, и уменьшается ток транзистора 6 и ток базы транзистора 1, уменьшая степень на 5 сыщения последнего. Если остаточное падение напряжения на силовом транзисторе 1 велико, что характерно для высоковольтных транзисторов, то про цесс стабилизируется. Если остаточное напряжение достаточно мало, то открывается диод 3 и дополнительно уменьшается степень насыщения транзистора 115 Формула изобретения 20 Транзисторный ключ по авт.св.У 1476604, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения быстродействия, в него введены второй полевой транзистор, четвертый резистор 25 и второй диод отрицательной обратнойсвязи, причем сток второго полевого транзистора соединен с базой управляющего транзистора, затвор - с ба- .зой входного транзистора, исток - с 30 анодом второго диода отрицательнойобратной связи, катод которого соединен с коллектором выходного силового транзистора, а четвертый резистор включен между базами управляющего транзистора и второго токостабилизирующего транзистора. Составитель Л.СкобелеваРедактор Т.Парфенова Техред М.Дидык Корректор М. шароши Заказ 278 Тираж 669 Подписное,ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101В случае, если диоды 24 и 3 не откроются, то при достижении максимального тока коллектора транзистора 6 напряжение на резисторе 17 станет больше, чем напряжение на диоде 15, диод откроется и дальнейшее увеличение тока коллектора транзистора 9 прекратится. Схема придет к другому установившемуся режиму. При подаче в любой момент на вход19 "1" закроются транзисторы 8; 9и 6, откроется полевой транзистор 20,шунтируя своим малым сопротивлениембаза-змиттерный переход силовоготранзистора 1 и уменьшая тем самымвремя рассасывания неосновных носителей в его базе, транзистор 1 закроется. Схема возвратится в исходное состояние,Таким образом, введение второго полевого транзистора, четвертого резистора и второго диода отрицательной обратной связи позволяет расширить диапазон регулирования тока базы силового транзистора, что поз. - воляет уменьшить степень насыщения силового транзистора в широком диапазоне токов нагрузки, независимо от величины остаточного падения напряжения на транзисторе, что приводит к уменьшению времени восстановления силового транзистора и, соответственно, к увеличению быстродействия.