Переключатель тока

(56) Авторское свидетельство СССР М 1069163, кл. Н 03 К 17/60, 09,07,82.Авторское свидетельство СССР М 1195444, кл. Н 03 К 17/60, 21,04.84, (54) ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ ТОКА(57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в системах автоматики и источниках вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры, Целью изобретения является повышение надежности и снижение потерь ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР мощности. В переключателе тока осуществлено включение вторичной обмотки 5 трансформатора 3 тока в цепь базы силового транзистора 1 через эмиттер - коллекторный переход второго управляющего транзистора 13 и введена шина 21 напряжения смещения, обеспечивающая запирание второго управляющего транзистора 13 и силового транзистора 1 при отпирании первого управляющего транзистора 11 входным сигналов, поступающим на шину 12, а также введены второй 19 и третий 20 резисторы, что позволило упростить переключатель тока при двухстадийном запирании силового транзистора 1, повысить надежность и снизить потери мощности за счет сокращения числа элементов устройства, 1 ил.5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в системах автоматики и источниках вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры.Цель изобретения - повышение надежности и снижение потерь мощности.На чертеже представлена принципиальная электрическая схема переключателя тока.Переключатель тока содержит силовой транзистор 1, эмиттер которого соединен с общей шиной 2 трансформатор 3 тока с первичной 4 и вторичной 5 обмотками, при этом первый вывод первичной обмотки 4 соединен с коллектором силового транзистора 1, второй вывод с шиной 6 питания соединен через первичную обмотку 7 выходного трансформатора 8, вторичная обмотка 9 которого соединена с нагрузкой 10, первый управляющий транзистор 11, база которого соединена с входной шиной 12, второй управляющий транзистор 13, первый 14, второй 15, третий 16 и четвертый 17 диоды, первый 18, второй 19 и третий 20 резисторы, шину 21 напряжения смещения. При этом первый вывод вторичной обмотки 5 трансформатора 3 тока соединен сбазой силового транзистора 1 через последовательно соединенные первый 14, второй 15 и третий 16 диоды с вторым выводом той же обмотки 5, который через первый резистор 18 соединен с общей шиной 2 и коллектором второго управляющего транзистора 13, эмиттер которого. соединен с точкой соединения второго 15 и третьего 16 диодов, база - через четвертый диод 17 с точкой соединения первого 14 и второго 15 диодов, через второй резистор 19 с базой силового транзистора 1 и через третий резистор 20 с коллектором первого управляющего транзистора 11, эмиттер которого соединен с шиной 21 напряжения смещения,Устройство работает следующим образом,При наличии на входной шине 12 сигнала, отпирающего первый управляющий транзистор 11, запирающее напряжение с шины 21 смещения через открытый транзистор 11 подается на базы силового транзистора 1 и второго управляющего транзистора 13 и на обмотку 5 трансформатора 3 тока. При этом ток, протекающий через резистор 18, обмотку 5, диоды 14 и 17, резистор 20, транзистор 11 намагничивает сердечник трансформатора 3 в исходное состояниее.При запуске схемы входной сигнал на шине 12 изменяет свой уровень и закрывает транзистор 11, обрывая цепь тока намагничивания трансформатора 3, Вследствие намагниченности его сердечника на выходе обмотки 5 при этом возникает электродвижущая сила такой полярности, которая открывает второй управляющий транзистор 13, В результате этого эмиттер силового транзистора 1 подключается через диод 16 к второму выводу вторичной обмотки 5, Ток коллектора транзистора 13 отпирает транзистор 1, ток коллектора которого, протекая по первичной обмотке 4 трансформатора 3 тока, создает положительную обратную связь, поддерживая отпирающее напряжение на своей вторичной обмоте 5, В результате силовой транзистор 1 переходит в режим насыщения, При этом на вторичной обмотке 9 выходного трансформатора 8 возникает напряжение, которое подается в нагрузку 10,Выключение силового транзистора 1 начинается при отпирании первого управляющего транзистора. 11 внешним сигналом, поступающим на входную шину 12, и происходит в две стадии. На первой стадии нап ряжение смещения через открытый транзистор 11 и резистор 20 поступает на базу второго управляющего транзистора 13 и запирает его, что приводит к разрыву цепи прямого тока базы силового транзистора 1. Ток обмотки 5 замыкается при этом через последовательно включенные диоды 14 - 16, Начинается процесс выключения силового транзистора 1, обратный ток базы которого протекает на шину напряжения смещения. Вторая стадия выключения начинается при выходе транзистора 1 из состояния насыщения, Напряжение на вторичной обмотке 5 трансформатора 3 тока меняет полярность, диоды 14 - 16 закрываются, Создается дополнительный обратный ток базы силового транзистора 1, протекающий через обмотку 5, резистор 18, база - эмиттерный переход транзистора 1. Увеличение обратного тока базы силового транзистора 1 приводит к ускорению процесса его выключения,При запирании силового транзистора 1 напряжение смещения создает ток в обмотке 5, обеспечивающий намагничивание сердечника трансформатора 3 тока в исходное состояние,Таким образом, обеспечивается двух- стадийное выключение силового транзистора 1, при котором на начальной стадииобратный ток ограничен по величине, что исключает шнурование тока, а на заключительной стадии увеличение тока базы обеспечивает быстрый спад тока коллектора, что приводит к снижению импульсной мощности, рассеиваемой транзистором при переключении,Заказ 202 Тираж ; Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 45 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 В результате введения напряжениясмещения и включения вторичной обмоткитрансформатора тока в цепь базы силовоготранзистора через змиттер - коллекторный .переход второго управляющего транзистора достигнуто повышение надежности иснижение потерь мощности при сохранении двухстадийного выключения силовоготранзистора.В качестве силового прибора может 10быть использован полевой транзистор состатической индукцией,Формула изобретенияПереключатель тока, содержащий силовой транзистор, эмиттер которого соединен 15с общей шиной, трансформатор тока с первичной и вторичной обмотками, первичнаяобмотка которого соединена первым выводом с коллектором силового транзистора,вторым - с шиной питания через первичную 20обмотку выходного трансформатора, вторичная обмотка которого соединена с нагрузкой, первый управляющий транзистор,база которого соединена с входой шиной второй управляющий транзистор, первый, второй, третий, четвертый диоды, первый резистор. о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности и снижения потерь мощности, введены второй, третий резисторы и шина напряжения сл 1 ещения, причем первый вывод вторичной обмотки трансформагооа тока соединен с базой силового транзистора и через последователь- но соединенные первый, второй и третий диоды с вторым выводом той же обмотки, который через первый резистор соединен с общей шиной и коллектором второго управляющего транзистора, змиттео которого соединен с точкой соединения второго и тоетьего диодов, база через четвертый диод - с точкой соединения первого и второго диодов, через второй резистор - с базой силового транзистора и через третий резистор - с коллектором первого управляющего транзистора, змиттер которого соединен с шиной напряжения смещения.