Устройство для управления силовым транзистором

у 1 Фф СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКРЕСПУБЛИК 15757 а ф 51)5 Н 02 М 1/08 Ф,щ:Г;Яр ИЕ ИЗОБРЕТ Я АВТОРСКОМУ ТЕЛ ЬСТ М 18олитехнический ин ного отпиры 6 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(56) Авторское свидетельство СССРйг 987873, кл. Н 03 К 17/00, 1981,Авторское свидетельство СССРМ 90588, кл. Н 02 М 1/08, 1981.Авторское свидетельство СССРМ. 1729789, кл. Н 02 М 7/537, 1978 УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЫМ ТРАНЗИСТОРОМ Изобретение относится к преобразова. тельной технике и может быть использовано для управления транзисторными ключами автономных инверторов и регуляторов постоянного напряжения.Целью изобретения является повышение КПД,Устройство включает в себя источник питания Е, отпирающий транзистор 1, запирающий транзистор 2, вспомогательный транзистор 3, резисторц 4,5. 6, 7. Коллектор отпирающего транзистора 1 и эмиттер запирающего транзистора 2 подключены к положительному полюсу источника питания Е непосредственно, Коллектор запирающего транзистора 2 и эмиттер отпирающего транзистора 1 подключены к отрицательному полюсу этого источника питания через коллекторно-эмиттернцй переход вспомогательного транзистора 3 и последовательно соединенные резисторы 4, 5 соответственно,(57) Повышение КПД достигается тем, что коллектор отпирающего и эмиттер запирающего транзисторов подключены к положительному полюсу источника питания через коллекторно-эмиттерный переход вспомогательного транзистора и последовательно соединенные первый и второй резисторы соответственно, базы запирающего и вспомогательного транзисторов подключены к эмиттеру отпирающего транзистора через третий и четвертый резисторы соответственно, а точнее соединения первого и второго резисторов предназначены для подключения к базе силового транзистора, 2 ил,базы запирающего 2 и вспомогатель транзистора 3 подключены к эмиттеру рающего транзистора 1 через резисто и 7 соответственно. Точка соединения резистора 4 и резистора 5 подключена к базе силового транзистора 8.Работает предлагаемое устройство следующим образом,В исходном состоянии до подачи импульса управления транзистор 1 находится в запертом состоянии, а транзистор 2 - в открытом, транзистор 3 находится в режиме отсечки, Допустим в момент т 1 подается импульс управления нг базу транзистора 1 (ОУ), вследствие чего транзистор 1 отпирается и переходит в режим насыщения, Одновременно запирается транзистор 2 (см. 04 на фиг,2), а транзистор 3 полностью открывается, вследствие чего формируется отпирающий сигнал на участке база-эмиттер силового транзистора 8 (см, Оз фиг, 2). В5 10 15 20 25 30 35 40 45 интервале времени 1 1; на базу-змиттер силового транзистора 8 действует отпирающий сигнал, уровень которого можно ориентировочно оценить следующим выражением:Обэ Е/(84+ Й 5) В 4 Окээгде В 4, Й 5 - соответственно величине сопротивлений резисторов 4 и 5, а Окээ - падение напряжения на участке коллектор-змиттер транзистора 3.В момент 12 происходит смена полярности входных, управляющих импульсов, в результате чего закрывается транзистор 1(практически мгновенно) и базовый ток силового транзистора 8 уменьшается до нуля.Одновременно отпирается транзистор 2, а транзистор 3 переходит в режим отсечки, так как потенциал базы резко снижается практически до нуля, т.е. ток через транзистор 3 резко снижается и сопротивление коллектор-эмиттер увеличивается, При этом создается контур для активного запирания силового транзистора 8. Положительный полюс источника: участок коллектор-эмиттер транзистор 3, участок эмиттер - база транзистора 8, резистор 5 и отрицательный полюс источника, что приводит к быстрому запиранию и восстановлению силового транзистора 8. В момент 13 подается очередной импульс управления и процессы в схеме повторяются., Величины резисторов 6, 4 и 5 выбираюттаким образом, чтобы протекающий по ним ток обеспечил полное отпирание транзистора 2 при закрытом транзисторе 1, С другой стороны резисторы 4 и 5 должны ограничивать максимально допустимый ток транзистора 1.Транзисторы 1 и 3 выбирают таким образом, чтобы их допустимый эмиттерный , ток был соизмерим с базовым током силового транзистора 8.Выбор транзистора 2 зависит от параметров силового транзистора 8, он должен обеспечить требуемую величину инверсного базового тока силового транзистора 8 для быстрого его запирания. Мощность транзи- т стора 2 может быть несколько ниже мощности гранэисторов 1 и 3, т.е, условия для выбора сопротивлений 4 и 7 неодинаковы, Резистор 4 в основном ограничивает эмиттерный ток транзистора 1 и базовый ток силового транзистора 8, Резистор 7 выбирается из условия выбора соответствующего режима транзистора 3, Для конкретности отметим, что величины сопротивлений резисторов 5, 6, 7 больше, чем сопротивление резистора 4. Величина сопротивления резистора 6 больше, чем сопротивление резисторов 5 и 7.После активного запирания силового транзистора 8 практически отсутствует цепь потребления электроэнергии, так как цепь через транзисторы 3 и 8 практически невозможна, транзистор 8 заперт, а цепь через транзисторы 2 и 3 потребляет незначительную энергию, так как транзистор 3 практически заперт, это в целом приводит к уменьшению потери мощности и увеличению КПД схемы. Формула изобретения УСтройство для управления силовым транзистором, содержащее источник питания, отпирающий, запирающий, вспомогательный транзисторы и четыре резистора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения КПД, коллектор отпирающего и эмиттер запирающего транзисторов подключены к положительному полюсу источника питания непосредственно, коллектор запирающего и эмиттер отпирающего транзисторов подключены к отрицательному полюсу источника питания через коллекторно-эмиттерный переход вспомогательного транзистора и последовательно соединенные первый и второй резисторы соответственно, базы запирающего и вспомогательного транзисторов подключены к эмиттеру отпирающего транзистора через третий и четвертый резисторы соответственно, а точка соединения первого и второго резисторов предназначены для подключения к базе силового транзистора.Составитель Л. НерсисянТехред М,Моргентал Корректор: М, П дакто ва нно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина,Произво Заказ 1642 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5