Транзисторный ключ

(57) Изобретение относится к коммутации силовых электрических сигналов. например в устройствах автоматики или преобразовательной техники. Транзисторный ключ содержит силовой МДП-транзистор 1 с нагрузкой 3 и токоизмерительным резистором 2. В момент включения транзистора 1, когда он входит в линейный режим работы, транзистором 6 обеспечивается форсирование напряжения затвор-исток, чем исключается негативное влияние эффекта Миллера и уменьшается длительность включения тока стока и напряжения сток-исток и повыша ется быстродействие в целом, 1 ил. ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(21) 4930829/21 (22) 25.04,91 (46) 30,06.93. Бюл. Ф 24 (71) Уральское отделение Всесоюзного нэ учно-исследовательского института желез нодорожного транспорта (75) Б.С.Сергеев и В.И.Головин (56) Патент ФРГ Ф 3538184, кл. Н 03 К 17/08. 1987.Патент. Японии В 61-51810, кл. Н 03 К 17/10, 1986.Авторское свидетельство СССР 1 Ф 1497736, кл. Н 01 К 17/687 1987 (54) ТРАНЗИСТ Я 2 1824 б 73 А 1Рзобретение относится к импульсной тех гке, а именно к устройствам силовой ,оммугвции электрических сигналов, и может быть использовано в источниках вторичного электропитания для построения импульсных транзисторных преобразователей постоянного напряжения.Целью изобретения является устранение названных недостатков, а именно повышение быстродействия.На чертеже приведена схема полевого транзисторного ключа.Ключ соаеожит силовой МДП-транзистор 1, сток которого через первый резистор 2 соединен с нагрузкой 3. Стабилитрон 4 анодом и катодом соответственно подключен к истоку и затвору МДП-транзистора 1, затвор последнего через второй резистор 5 соединен с коллектором р-и-р-биполярного транзистора б, базой через конденсатор 7 подключенного к стоку МДП-транзистора 1, а эмиттером - к точке соединения нагрузки 3 и первого резистора 2, Параллельно базе и эмиттеру транзистора б подключен третий резистор 8.Полевой транзисторный ключ работает следующим образом,8 запертом состоянии МДП-транзистора 1 (ключ выключен) напряжение на затворе равно нулю, ток с 1 ока отсутствует и падение нэ 1 р; ениярезисторе 2 равно :лю, оиполя,)1 Рй транзистор б заперт и не .1 рово,пит тока,При постуленин положигельного импульса Оупр управ ения начинает заряжаться емкость затвор-исток транзистора 1. До ;ох пср, пока напряжение затвор-исток не достигнет порогового уровня, 1 ранэистор 1 остается запертым, По достижении напряжения этого уровня транзисторначинает открываться и входит в линейныи режим работы. Появляется и увеличивается его ток сгока, Это вызывает появление падеия напряжения на первом резисторе 2, что обусловливает ток базы биполярного транзистора б, так как конденсатор 7 заряжается от падения напряжения на резисторе 2, Открывается биполярный транзистор б, что вызыоает увеличение напряжения на затворе транзистора 1, так как через резистор 5 затвор соединяется со,стоком, Степень увеличения напряжения на затворе определяется внутренним сопротивлением источника управляющих Отр имгульсов и емкостью затвор-истокТаким образом на этапе включения МДП-транзистора, когда он входит в линейный режим и должно было бы проявиться5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 негагивное влияние эффекта Миллера, на. пряжение на затворе форсированно увеличивается, чем исключается влияние этого эффекта, Причем увеличение сопротивления исто:ника Оупр импульсов вызывает увеличение амплитуды форсирующего импульса, это же относится и к сопротивлению соединительной линии от схемы управления Оупр до силового транзистора 1.После полного открывания силовосо транзистора 1 и установления тока стока, а также заряда конденсатора 7, ток в базу транзистора 6 прекращается, он запирается. В соответствии с этим прекращается импульс форсирования напряжения на затворе транзистора 1, и он остается в открытом установившемся состоянии. На его входе присутствует положительный импульс напряжения от источника Оупр,Когда импульс напряжения Оугр прекращается, начинается разряд входной (затвор-исток) емкости транзистора 1, По достижении напряжения на входе порогового уровня транзистор 1 входит в линейный режим работы и он запирается. Схема приходит в исходное состояние.Уменьшение длительности коммутационного процесса включения МДП силового транзистора 1 достигается за счет форсирования напряжения затвор-исток. Причем для органиэации форсирования не требуется введения каких-либо времязадающих цепей. определяющих длительность импульса форсирования, Он существует на протяжении времени существования линейного режима транзистора 1. Кроме того, для создания этого импульса не требуется применение какого-либо дополнительного источника питания, используется силовая цепь нагрузки. Это определяет возможность отказа от довольно сложной схемы управления или от форсирования напряжения затвор-исток большими амплитудами импульсов Оупр,Формула изобретения Транзисторный ключ, содержащий биполярный транзистор, резисторы, конденсатор и МДП-силовой транзистор, в стоковую цепь которого включена нагрузка, которая соединена с шиной питания, а параллельно затвооу и истоку катодом и анодом включен стабилитрон, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повышения быстродействия между стоком МДП-слло. вого транзистора и нагрузкой включен первый резистор, а затвор МДП-силового транзистора через второй резистор соединен с коллектором биполярного транзистора, база которого через конденсатор1824613 Составитель Б, СергеевТехред М,Моргентал Корректор М. Ткач Редактор Л. Павлова Заказ 2228 Тираж Подписное В НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раущская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул, Гагарина, 101 подключена к стоку МДП-силового транзистора, а эмиттер - к точке соединения нагрузки и первого резистора, причем параллельно базоэмиттерному переходу биполярного транзистора включен третий резистор.