Транзисторный ключ

Союз Советских Социалистических Республик,л,Н 03 К 17/60 11 ОЗК 1708 рисоединением заявки Лев осударственныи комитет(43) Опубликовано 30,04.80, Бюллетень Хе 1 (45) Дата опубликования описания 30.04.80по делам изобретен ткрытнй 72) Авторы изобретегп азенко, А. Н, Пискарев и Г. С. Эздрин(71) Заявитель инградскии институт тонкои механики и оптики Ю(54) ТРАНЗИСТОРНЬ Изобретение относится к полупроводниковой электронике и может быть использовано в усилителях класса .О.Известен усилитель класса АВ, В, С, содержащий термочувствительный элемент, имеющий тепловой контакт с защищаемым полупроводником и электрически соединенный с предварительным усилителем 11. Известен также транзисторный ключ, содержащий параллельно соединенные транзисторы, делитель входного напряжения, вспомогательный транзистор с резистором утечки ц конденсатором задержки и резисторно-диодную цепь с двумя диодами, аноды которых соединены между собой и подсоединены через резистор к входу транзисторного ключа, катод первого диода подключен к базе вспомогательного транзистора, точка соединения резисторов делителя входного напряжения подключена к коллектору вспомогательного транзистора, эмиттер когорого непосредственно, а база через параллельно соединенные резистор утечки и конденсатор подключены к общей шине 121.Известные схемы имеют небольшой коэффициент использования транзисторов по току и мощности и обладают низкой надежностью.Цель изобретения - повышение коэффициента использования транзисторов по току и мощности и повышения надежности. Цель достигается тем, что в транзисторный ключ, содержащий параллельно соединенные транзисторы, делитель входного напряжения, вспомогательный транзистор с 5 резистором утечки п конденсатором задержки п резпстивцо-дцодную цепь с двумя дподамп, аноды которых соединены между собой и подключены через резистор к входу транзисторного ключа, катод первого 10 диода подключен к базе вспомогательноготранзистора, точка соединения резисторов делителя входного напряжения подключена к коллектору вспомогательного транзистора, эмиттер которого непосредственно, а ба за через параллельно соединенные резисторутечки ц конденсатор подключены к общей шине, введены дподно-тцристорный оптрон и три терморезцстора с положительным температурным коэффициентом, имеющих 20 тепловой контакт со структурой параллельно соединенных транзисторов, причем один пз выводов каждого терморезцстора подключен к базам параллельно соединенных транзисторов, а другой вывод каждого тер морезистора - к точке соединения резпсто.ров делителя входного напряжения и коллектора вспомогательного транзистора, база которого через последовательно соединенные резистор и тцрцстор оптрона под ключена к плюсу источника пцтанця, диодоптроца включен последовательно с выходным резистором делителя входного напряжения, а катод второго диода резистивнодподпой цспп подключен к коллекторам параллельно соедшеппых транзисторов.На чертеже приведена принципиальная электрическая схема транзисторного ключа,Ключ содержит источник 1 управляющих импульсов, диодо-тиристорный оптрон 2, резисторы 3 - б, терморсзпсторы 7, 8 и 9 с полохкитсльным коэффициентом, вспомогательный транзистор 10, диоды 11, 12, параллельно соедипеш 1 ые транзисторы 13, нагрузку 14, источник 15 питания, резистор 1 б утечки, конденсатор 17 задержки, параллельно соединенные транзисторы 18 - 23,Транзпсторньш клоч работает следующим образом.Прп отсутствии перегрузок параллельно соединенных транзисторов по току и мощности вспомогательный транзистор 10 закрыл, сопротивление терморезисторов 7, 8, 9 таково, что падения напряжения а резисторе 4 и диода оптрона недостаточно для срабатывания отрона 2.По мере разогрева терморезпсторов 7, 8, 9 из-за того, что пх температурные характеристики имеют малый разброс по сравнению с разбросом параметров транзисторов распределение коллскторых токов и мощностей рассеивания в параллельно соединенных транзисторах 13 будет приближаться к равномерному.Увеличенс тока через любой из параллельно соединенных приборов ведет к возрастапшо потерь мощности в пем, разогреву температуры структуры, т. е. к увеличению сопротивления соответствующего терморезпстора, уменьшению базового, а, следовательно, п коллекторного тока в рассматриваемом приборе.До определенного времени распределение базовьгх токов примерно равномерное, так какхолодном состоянии сопротивления терморезисторов 7, 8, 9 равны. Транзисторы 18, 20, 22 до определенного момента времени находятся в режиме глубокого насыщения. Наибольший эмиттерный ток течет через транзистор 21, на котором рассеивается наибольшая мощность, следствие чего терморсзистор 8 увеличивает свое сопротивление быстрее, чем остальные терморезпсторы, при этом базовый ток транзистора 20 уменьшается. В определенный момент начинается спад тока транзистора 21 и рост тока транзистора 23, а потом начинает спадать п ток транзистора 19. Помереспаданпя эмпттсрпых токов транзисторов 19, 21 температура структур транзисторов 19 и 21 снижается, сопротивления терморезисторов 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 7 и 8 начинают уменьшаться, а сопротивление терморезистора 9, наооорот, возрастает. Зто ведет к небольшим изменениям эмиттерных токов, а затем процесс устанавливается.Схема защиты от перегрузок по току работает также, как и в устройстве-прототипе: увеличение выходного напряжения параллельно соединенных транзисторов 13 ведет к отпиранию диода 11, вспомогательного транзистора 10 и запирапию параллельно соединенных транзисторов 13. Ф ор мул а изобретенияТранзисторный ключ, содержащий параллельно соединенные транзисторы, делитель входного напряжения, вспомогательный транзистор с резистором утечки и конденсатором задержки и резистив но-диодную цепь с двумя диодами, аноды которых соединены между собой и подключены через резистор к входу транзисторного ключа, катод первого диода подключсн к базе вспомогательного транз стора, точка соединения резисторов делителя входного напряжения подключена к коллектору вспомогательного транзистора, эмиттер которого непосредственно, а база через параллельно соединенные резистор утечки и конденсатор подключены к общей шине, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения коэффицента использования параллельно соединенных транзисторов по току и мощности и повышения надежности работы, в него введены диодно тиристорные оптрон и три терморезистора с положительным температурным коэффициентом, имеющих тепловой контакт со структурой параллельно соединенных транзисторов, причем один из выводов каждого терморезистора подключен к базам параллельно соединенных транзисторов, а другой вывод каядого терморезистора - к точке соединения резисторов делителя входного напряжения и коллектора дополнительного транзистора, база которого через последовательно соединенные резистор и тиристор оптрона подключена к плюсу источника питания, диод оптрона включен последовательно с выходным резистором делителя входного напряжения, а катод второго диода резистивно-диодной цепи подключен к коллекторам параллельно соединенных транзисторов.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Патент СШЛ3942075, кл. 307 в 2, опубл. 04.07.75 (аналог).2. Лвторское свидетельство СССР438114, кл, Н ОЗК 17/08 (прототип),731591 Составитель В. Трубников Техред В, Серякова Корректор О. Иоанесян Редактор Е. Караулова Типография, пр. Сапунова, 2 Заказ 1202/5 Изд.351 Тираж 995 Подписное НПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5