Транзисторный ключ

ИАТЕЬ д Х 1 ЧЧ СКАЯ ОП ИСАНИЗОБРЕТЕНИЯОпубликовано 07.04.81. Бюллетень13Дата опубликования описания 17.04.81 по делам изобретений и открытий(72) А вторы изобретения Ленинградский институт точной механики и оптики 1) Задок 4) ТРАНЗИСТОРНЫЙ КЛЮЧ ф силианод помок иньного истор вляю- под- ющея ба- дклю- ллек- цепь равспном ая ифференци аизистор 2 ьныи вспоИзобретение относится к силовой преобразовательной технике и может быть использовано в импульсных усилителях мощности.Известен транзисторный ключ, в котором между коллектором и базой включены диоды 11. Также известен транзисторный ключ, содержащий силовой транзистор, подключенный эмиттером к одной клемме источника питания, а коллектором через нагрузку к другой клемме источника питания, шунтирующий и разделительный диоды, вспомогательный транзистор, дифференциальный усилитель, источник управляющих сигналов, источник смещения, источник питания дифференциального усилителя 12.Известные схемы мало надежны и мало экономичны,Целью изобретения является повышение надежности и экономичности.Достигается это тем, что в транзисторный ключ, содержащий силовой транзистор, подключенный эмиттером к одной клемме источника питания, а коллектором через нагрузку к другой клемме источника питания, шунтирующий и разделительный диоды, вспомогательныи транзистор, дференциальный усилитель, источник упляющих сигналов, исгочник смещения,точник питания дифференциального утел я, введен дополнительный диод,которого подключен к коллектору всгательного транзистора, а катодвертирующему входу дифференциалусилителя, подключенному через резк одному из выходов источника упращих сигналов, другой выход которого1 о ключен через резистор к неинвертируму входу дифференциального усилителза вспомогательного транзистора почена через разделительный диод к котору силового транзистора, а черезиз параллельно соединенных резистошунтирующего диода - к эмиттерумогательного транзистора, подключенк выходу дифференциального усилителчерез источник смещения к базе силотранзистора.На чертеже приведена принципиалэлектрическая схема транзисторногоча.В ее состав входит д алусилитель 1, силовой трмогательный транзистор 3, разделительный диод 4, дополнительный диод 5 шунтирую-. щий диод 6, источник управляющих сигналов 7, источник смещения 8, резисторы 9 - 13, источник питания дифференциального усилителя 14, источник питания 15, резистор нагрузки 16,Транзисторный ключ работает следующим образом.При положительном управляющем сигнале на инвертирующем входе дифференциального усилителя 1 базо-эмиттерный переход силового транзистора 2 смещен в обратном направлении источником питания дифференциального усилителя 14, что соответствует запертому (активно) состоянию силового транзистора 2. При этом вспомогательный транзистор 3 и разделительный 4 и дополнительный 5 диоды также заперты.При отрицательном управляющем сигнале на инвертируюшем входе дифференциального усилителя 1 базо-эмиттерный переход силового транзистора 2 смещен в прямом направлении, что соответствует его открытому состоянию. Напряжение на базеколлекторном переходе силового транзистора. 2 зависит от соотношения токов базы и коллектора, т. е. от степени насыщения транзистора.С уменьшением тока нагрузки увеличивается степень насыщения силового транзистора 2, что приводит к увеличению напряжения на базо-коллекторном переходе силового транзистора 2. Это в свою очередь приводит к смещению в прямом направлении вспомогательного транзистора 3 и разделительного диода 4 и увеличению проводимости цепи отрицательной обратной связи, образованной эмиттер-коллекторным переходом вспомогательного транзистора 3 и дополнительным диодом 5, увеличение сигнала в цепи отрицательной обратной связи дифференциального усилителя 1 приводит к уменьшению тока базы силового транзистора 2,С увеличением тока нагрузки степень насыщения силового транзистора 2 уменьшается, что приводит к уменьшению напряжения на базо-коллекторном переходе силового транзистора 2, ослаблению прямого смещения базо-эмиттерного перехода вспомогательного транзистора 3 и уменьшению сигнала отрицательной обратной связи, а вместе с этим к увеличению тока базы силового транзистора 2. Таким образом осу ществляется слежение базового тока за током коллектора (нагрузки) силового транзистора 2.Формула изобретения0Транзисторный ключ, содержащий силовой транзистор, подключенный эмиттером кодной клемме источника питания, а коллектором через нагрузку к другой клеммеисточника питания, шунтирующий и разделительный диоды, вспомогательный транзистор, дифференциальный усилитель, источник управляющих сигналов, источниксмещения, источник питания дифференциального усилителя, отличающийся тем, что,с целью повышения надежности и экономичности, введен дополнительный диод, анодкоторого подключен к коллектору вспомогательного транзистора, а катод - к инвертируюшему входу дифференциальногоусилителя, подключенному через резисторк одному из выходов, источника управляющих сигналов,.другой выход которого подключен через резистор к неинвертирующему входу дифференциального усилителя,база вспомогательного транзистора подЗО ключена через разделительный диод к коллектору силового транзистора, а через цепьиз параллельно соединенных резистора ишунтирующего диода - к эмиттеру вспомогательного транзистора, подключенномук выходу дифференциального усилителя ичерез источник смещения к базе силовоготранзистора.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Машуков Е. В, Транзисторные4 ключи для устройств управления и коммутации. Сб. Полупроводниковые приборы вавтоматике. - Выпуск:9, 1977, с. 25 (аналог).2. Авторское свидетельство СССР505128, кл. Н 03 К 17/04, 08.03.76 (прототип).В, Трубияйкас Составител Техред А. Б Тираж 988 Государственного елам изобретений сква, Ж - 35, Рау Патент, г. Ужго едактор Е. Гончараказ Г 259/36ВНИ ИПИ по д13035, Мо Филиал ППП ва Корректор М. Ко та Подписное комитета СССРи открытийшская наб., д. 4/5од, ул. Проектная,