Устройство для управления последовательно соединенными силовыми транзисторами

01 ОЗ СО 8 ЕТСНИХ ОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 19) 111) 2 М 1 0 151) Е ИЗОБРЕТЕНИЯСВИДЕТЕЛЬСТВУ ОПИСАН АВТОРСКОМ СУДАРСТ 8 ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Институт электродинамики АН УССР и Специальное конструкторско" технологическое бюро Института электродинамики АН УССР(56) Хасаев О.И, Транзисторные преобразователи напряжения и частоты. Наука, 1966, с.15, рис.3.Авторское свидетельство СССР У 754617, кл. Н 02 М 7/538, 1980. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНО СОЕДИНЕННЫМИ СИЛОВЫМИ ТРАНЗИСТОРАМИ(57) Изобретение относится к преобразовательной технике. Цель изобре" тения состоит в повышении КПД устройства для управления последовательно соединенными силовыми транзисторами в схемах инверторов, непосредственных преобразователей частоты ит.д. В устройство, содержащее генератор 1 прямоугольных импульсов, переключатель 3, блок 26 управления переключателем 3 и два трансформатора 4и 5, вторичные обмотки 14-15, .16-17,18-19 20-21 которых подключены каждая к отдельному выпрямителю 22, 23,24, 25, введены четыре транзисторныхключа 28, 29, 30, 31, причем включаются ключи 28, 29, 30, 31 между выхо,",дами выпрямителей 22, 23, 24, 25 иуправляющими входами силовых транзисторов. Открываются транзисторныеключи 28, 29, 30, 31 только при появлении напряжения на выходах соответствующих выпрямителей 22-25 итем самым исключается ответвлениеуправляющего тока по цепям, подключенным к управляющему входу каждогосилового транзистора. 2 илИзобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления последовательно соединенными транзисторами инверторов, непосредственных преобразователей частоты и т.д,Целью изобретения является повьвпение КПД устройства за счет исключения ответвления управляющего тока по цепям устройства.На фиг.1 приведена структурная схема устройства для управления последовательно соединенными силовыми транзисторами; на фиг,2 - пример вы полнения управляемых транзисторных ключей. Устройство содержит генератор 1 прямоугольных импульсов (ГПИ),сое диненный с входом 2 переключателя 3, трансформаторы 4. и 5, первичные обмотки би 8-9 которых подключены к выходным клеммам 10-13 переключателя 3, а вторичные обмотки 14-15, 25 16-17, 18-19 и 20-21 подсоединены к выпрямителям 22-25, блок 26 управления переключателем, подключенный к управляющему входу 17 перекхасчателя 3, транзисторные ключи 28-31, Входной 30 вывод 32 транзисторного ключа 28 подключен к положительному выводу 33 выпрямителя 22, а выходной вывод 34 ,ключа 28 и отрицательный вывод 35 выпрямителя 22 предназначены для подключения к базе и эмиттеру первого силового транзистора соответственно, управляющий вывод 36 транзисторного ключа 28 связан с отрицательным вмводом 35 выпрямителя 22, Входной вы вод 37 транзисторного ключа 29 подключен к отрицательному выводу 38 выпрямителя 23, а выходной вывод 39 ключа 29 и положительный вывод 40 выпрямителя 23 предназначены для подключения к базе и эмиттерувторого силового транзистора соответственно, Устройство содержит также управляющий вывод 41 ключа 29 с положительным выводом 40 выпрямителя 23. Входные выводы 42 и 43 транзисторных ключей 30 и 31 подключены к выводам 44 и 45 выпрямителей 24 и 25 соответственно, управляющие выводы 46 и 47 ключей 30 и 31 связаны с выводами 48 и 49 выпрямителей 24 и 25, выходной вывод 50 транзисторного ключа 30 и вывод 48 выпрямителя 24 предназначены для поцключения к базе и эмиттеру второго силового транзистора соответственно,,а выходной вывод 51 ключа 3 и вывод 49 выпрямителя 25 предназначеныдля подключения к базе и эмиттерупервого силового транзистора соответственно,Устройство работает следующим образом,В блоке 26 формируется сигнал навключение, например, первого силового транзистора и поступает на управляющий вход 2/ переключателя 3, Поэтому сигналу переключатель 3 подключает первичную обмотку 6-7 транссформатора 4 через свои выходные клеммы 10 и 11 к ГПИ 1.На выводах 33 и 35 выпрямителя 22,подключенного к вторичной обмотке14-15 трансформатора 4, появляетсяотпирающий сигнал для первого силового транзистора, а на выводах 38 и 40выпрямителя 23 - запираюший сигналдля второго силового транзистора,Этими сигналами через входы 32,36 и 37,41 включаются транзисторные ключи 28и 29, которые через выходные выводы 34 и 39 передают сигналы управле"ния на базы первого и второго силовых транзисторов. Первый транзистороткрывается, а второй запирается,Пусть с блока 26 на управляющийвход 27 переключателя 3 поступил сигнал на переключение силовых тразисторов, По этому сигналу переключатель 3отключит первичную обмотку 6-7 трансформатора 4 от Г 11 И 1 и через свои выходные клеммы 12 и 13 подключит кГПИ 1 первичную обмотку 8-9 трансформатора 5, На выводах 44, 48 и 45,49выпрямителей 24, 25 появятся сигналыуправления, которые через транзисторные ключи 30 и 3 поступят на базысиловых транзисторов. Сопротивлениеперехода база-эмиттер первого открытого силового транзистора практически равно нулю и весь ток 1 ПИ 1 черезвторичную обмотку 20-21 трансформатора 5, выпрямитель 25 и транзисторный ключ 31 протекает по базоэмиттерному переходу первого транзистора,вызывая рассасывание неосновных носителей, Второй силовой транзистор вэто время закрыт. По окончании процесса запирания первого транзисторасопротивление его перехода базаэмиттер резко возрастает, что приводит к появлению отпирающего тока,протекающего через вторичную обмот30изобретения Формула Устройство для управления последовательно соединенными силовыми транзисторами, содержащее генератор прямоугольных импульсов, выход которого соединен с входом переключателя, первый и второй трансформаторы с двумя вторичными обмотками, первичные обмотки которых подключены к первому и 40 второму выходам переключателя соответствечно, выводы первой и второй вторичных обмоток первого трансформатора подключены к входам первого и второго выпрямителей соответственно, 45 а выводы первой и второй вторичных обмоток второго трансформатора подключены к входам третьего и четвертого выпрямителей соответственно,3 14449ку 18-19 трансформатора 5, выпрямитель 24, транзисторный ключ 30 и переход база-эмиттер второго силовоготранзистора, Второй транзистор открываетсяКлючи 28 и 29 в это времязакрыты, так как на выводах 33, 35и 38, 40 выпрямителей 22 и 23 отсутствует напряжение,Задержка отпирания одного транзистора на время процесса запирания другого исключает возможность протекания сквозного тока, а наличие транзисторных ключей 28-31 приводит к повышению КПД устройства, так как нет 15пути для ответвления управляющеготока.Количество трансформаторов, вторичных обмоток, выпрямителей и ключейзависит от количества силовых транзисторов, создающих цепь для протекания сквозного тока, Для инверторовколичество транзисторов равно двум,. для трехфазных непосредственных преобразователей частоты - трем и т,д.Повышение КПД предлагаемого устройства для управления последовательно соединенными силовыми транзисторами расширяет их область применения. 084блок управления переключателем, выход которогп соепинен с управляющим входом переключателя, о т л и ч а ю - щ е е с я тем, что, с целью повышения КПД устройства, введены четыре транзисторных ключа, причем вход первого транзисторного ключа поцключен к положительному выводу первого выпрямителя, выход первого транзисторного ключа и отрицательный вывод первого выпрямителя предназначены для подключения к базе и эмиттеру первого силового транзистора соответственно, управлявший вход первого транзисторого ключа соединен с отрицательным выводом первого выпрямителя, вход второго транзисторного ключа подключен к отрицательному выводу второго выпрямителя, выход второго транзисторного ключа и положительный вывод второго выпрямителя предназначены для подключения к базе и эмиттеру второго силового транзистора соответственно, управляющий вход второго транзисторного ключа соединен с положительным выводом второго выпрямителя, вход третьего транзисторного ключа подключен к положительному выводу третьего выпрямителя, выход третьего транзисторного ключа и отрицательный вывод третьего выпрямителя предназначены для подключения к базе и эмиттеру второго силового транзистора соответственно, управляющий вход третьего транзисторного ключа соединен с отрицательным выводом третьего выпрямителя, вход четвертого транзисторного ключа подключен к отрицательному выводу четвертого выпрямителя, выход четвертого транзисторного ключа и положительный вывод четвертого выпрямителя предназначены для подключения к базе и эмиттеру первого силового транзистора со- .ответственно, а управляющий вход чет" вертого транзисторного ключа соединен с положительным выводом четвертого выпрямителя.1444908 Составитель А,МеркуловаТехред А.Кравчук Корректор В.Романенко Редактор Е.Копча Заказ 6513/55 Тираж ббб Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5