Способ управления транзисторным ключом

СНИХИЧЕСНИ ОЮЗ СОВ ОЦИДЛИСРЕСПУБЛ 1398041 9) Я 2 М 1/08 ИЯ САНИЕ ИЗОБРЕТ оже ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ТРАНЗИСТОРНЬКЛЮЧОМ(57) Изобретение относится к бразовательной техникеи м т эоваться во вторичных источник К тропитания применительно к высоковольтным мощным транзисторам. Цель - новыщение надежности управления клюгчом, Способ управления заключается и том, что для стабилизации контролируемого параметра, в качестве которого может быть использовано напря- жение между базой и коллектором тран" эистора, регулируют ток базы, если контролируемый параметр меняет значение под воздействием нагрузки, тем- пературы и других Факторов, при этом ток базы силового транзистора Формируют в виде импульсов, а при изменении контролируемого параметра регулируют их скважность. Ключевой режим работы элементов цепи управления позволяет достигнуть поставленной цели, 2 ил.Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления мощными высоковольтными транзисторами во вторичных ис точниках электропитания.Цель изобретения " повышение надежности управления.На фиг, 1 приведена принципиальная схема устройства для реализации предлагаемого способа; на фиг. 2 - временные диаграммы.Устройство для реализации способа управления транзисторным ключом 1 содержит блок 2 сравнения, вход которо 1 о подключен к переходу коллекторэмиттер ключа 1, напряжение на котором является контролируемым параметром. (В общем случае при реализации предлагаемого способа управления 2 О транзисторным ключом в качестве кон ролируемого параметра. может быть использовано напряжение между коллек" тором и базой транзисторного ключа, а также время рассасывания накоплен його избыточного заряда), Выход блока 2 сравнения подключен к входу обратной связи регулятора 3 тока базы ключа 1, вход управления которого подключен к источнику 4 сигнала управления, Вы-. 30 ход регулятора 3 подключен к базоэмиттерному переходу ключа 1, Регулятор 3 выполнен на транзисторе 5, база которого образует вход обратной связи регулятора 3, а коллектор-эмиттерный переход подключен к базо-эмиттерному переходу транзистора 6, база которого образует вход управления регулятора 3, а коллектор связан с базой транзистора 7, эмиттер-коллектОрный переход которого шунтирует базо-коллекторный переход транзистора 8, коллектор которого подключен к источнику 9 питания, а эмиттер вместе с эмиттерами транзисторов 5 и б 4 образует выход регулятора 3. Блок 2 сравнения выполнен на диоде 10 и резисторе 11, образующих вход .блока 2 и подключенных к базе и эмиттеру транзистора 12 соответственно. Эмиттер-коллекторный переход транзистсра 12 через резистор 13 зашунтирован эмиттер-коллекторным переходом транзистора 14, база которого подключена к источнику 15 напряжения уставки,а коллектор - к базе транзистора 16,эмиттер которого вместе с коллектором транзистора 12 подключен к источнику 9 питания, а коллектор образует выход блока 2.Устройство для реализации способа управления транзисторным ключом работает следующим образом.При отсутствии сигнала от источника 4 ключ 1 закрыт, потенциал его коллектора вьппе чем потенциал эмиттера. Блок 2 сравнивае напряжение на входах 17 и 18 с уставкой. В случае, если коллекторное напряжение ключа 1 выше напряжения источника 15 уставки, диод 10 закрыт, транзистор 12 открыт, а вследствие падения напря". жения на резисторе 11 транзистор 14 и, соответственно, транзистор 16 заперты, т,е, в исходном состоянии на выходе блока 2 сигнала нет и транзистор 5 закрытПри появлении управляющего сигнала ц от источника 4 (фиг,2 а) отпираются последовательно транзисторы 6-8 и ключ 1. Потенциал коллектора транзистора 1 падает до тех пор, пока на входе блока 2 напряжение не будет равно напряжению уставки О, (фиг.2 Р), после чего диод 10 отпирается, транзистор 12 запирается,транзисторы 14 и .16 отпираются, и на выходе блока 2 появляется напряжение, отпирающее транзистор 5, который за-, крывает транзистор 6. Далее закрываются и транзисторы 7 и 8Первый импульс тока х в базу ключа 1 заканчивается (фиг.25). За время, прошедшее с момента появления напряжения на выходе блока 2 до запирания транзистора 8, потенциал коллектора ключа 1 опускается ниже уставки блока 2. Начиная с момента окончания импульса тока базы ключа 1, потенциал его коллектора возрастает, в это время в базе ключа 1 происходит рассасывание избыточного заряда, По достижении напряжением на входе блока 2 значения уставки напряжение на выходе блока 2 пропадает, транзистор 5 закрывается, Поскольку на входе управления регулятора 3 имеет место сигнал управления от источника 4, транзисторы 6-8 поочередно отпираются, в базу ключа 1 подается очередной импульс тока, вследствие чего потенциал коллектора ключа 1, а вместе с ним и напряжение на входе блока 2 начинают опускаться, Напряжение с выхода блока 2 открывает транзистор 5. Далее процессы повторяются, пока на входеуправления регулятора 3 есть управляющий сигнал, В течение всего этого времени ключ 1 остается в открытом состоянии. Закрывается он после окон-чания управляющего сигнала от источ-.5 ника 4.Из анализа работы устройства видно, что в качестве контролируемого параметра используется напряжение У между эмиттером и коллектором силового ключа 1 в открытом состоянии. Оно стабилизируется за счет регулирования тока базы при изменении нагрузки, температуры и других 15 внешних факторов, влияющих на изменение контролируемого параметра. Например, при возрастании нагрузки ключа 1 скорость рассасывания избыточного заряда в его базе возрастает, по этому интервалы времени между импуль- сами базового тока уменьшаются. При изменении температуры схема работает аналогично. Пусть температура возрастает, коэффициент усиленйя ключа 1 . 25 при этом увеличивается, Так как амплитуда тока базы неизменна, то насыщение ключа 1 становится глубже, т.е. время рассасывания увеличивается. Это приводит к тому, что частота следования импульсов тока базы ста.новится меньше.Таким образом, благодаря тому,что транзисторы регулятора и блока сравнения устройства для реализации пред-лагаемого способа управления работают в ключевом режиме, повышается надежность управления транзисторным ключом,Формула изобретения Способ управления транзисторным ключом, заключающийся в том, что на интервале открытого состояния стабилизируют контролируемый параметр транзисторного ключа на уровне заФданной уставки путем регулирования его базового тока, о т л и .ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения надежности управления, базовый ток формируют на интервале проводимости в виде однополярных импульсов неизменной, достаточной для отпирания транзисторного ключа при максимальной нагрузке, амплитуды, и при отклонении контролируемого параметра от заданной уставки регулируют базовый ток путем изменения скважности сформированных импульсов, при этом минимальную длительность импульсов ограничивают на уровне времени включения транзисторного ключа, а максимальную длительность паузы ограничивают на уровне времени рассасывания накопленного избыточного заряда.1398041 Составитель В.Бмуровтор Н.Яцола Техред М,Дидык ,Корректор О,Кравцов 275/54 Тираж 665 ВНИИПИ Госуда по делам из 1,13035, Москва, ак Подписиственного комитета ССбретений и открытий