Устройство для управления транзисторными ключами

Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике, и может быть использовано для управления транзисторнымиключами регулируемых преобразовате 5лей постоянного напряжения.Цель изобретения - повышение КПДустройства.На Фиг. пРиведена принципиальнаяэлектрическая схема устройства дляуправления транзисторными ключами;нафиг.2 - диаграммы напряжений; нафиг.З - траектория перемещения рабочей точки магнитопровода трансформа" 15тора по петле гистерезиса,Устройство для управления транзисторными ключами 1 и 2 содержит широтно-импульсный модулятор 3, транзисторы 4 и 5, трансформатор б, имею Ощий первичные обмотки 7 и 8, вторичные обмотки 9 и 10 и разрядную обмотку 1, разрядную цепь 12, содержащуютранзистор 13 и диод 14, клеммы 15 и16 питания, транзистор 17, диод 18, 25дроссель 19, имеющий обмотки 20 - 22,и пороговое устройство 23, в .качествекоторого может быть использован операционный усилитель 24, к инвертирующему входу которого подключен источник 25 постоянного напряжения.1Устройство работает следующим об 1разом.В момент времени й, полярностьнапряжения 1 на выходе модулятора 3.изменяется (Фиг.2), при этом транзис"торы 4 и 17 открываются, а транзистор 13, имеющий противоположный типпроводимости, закрывается. Транзистор5 также закрывается отрицательным выходным напряжением И операционногоусилителя 24, поскольку на его неинвертирующий вход с обмотки 22 дросселя 19 поступает отрицательное напряжение Ц . На выходных обмотках9 и 10 трансформатора 6 в момент С,появляется напряжение П , открывающеетранзисторные ключи 1 и 2,Рабочая точка кривой перемагничивания магнитопровода трансформатора6 при этом движется по участку В -Вй,дросселем 19 магнитную энергию. Вмомент С полярность напряжения 11 навыходе модулятора 3 изменяется на про 55тивоположную, в результате чего транзисторы 4 и 1 закрываются, а транзистор 13 открывается. Напряжение 02 наобмотках дросселя 19 скачкообразно изменяет свой знак,появляется ток в цепи обмотки 21 и диода 18, и дроссель 19 начинает отдавать накопленную энергию через клеммы 15 и 16 в источник питания.Напряжение на обмотке 22 при этом положительно и больше по величине напряжения источника 25. Следовательно, в момент С полярность напряжения П на выходе операционного усилителя 24 изменяется и транзистор 5 открывается, а на обмотках 9 и 10 трансформатора 6 появляется запирающее напряжение Б. Несмотря на то, что транзистор 13 в моментоткрывается, ток в его цепи не появляется, поскольку диод 14 оказывается закрытым напряжением обмотки 11. В это время рабочая точка кривой перемагничивания магнитопровода трансформатора 6 перемещается по участку В- Вз .Важно отметить, что промежуток времени й -выбирается несколько большим промежутка С - й (обычно на величину, не превькающую 2-5 Х периода), Достигается это соответствующим выбором соотношения между числами витков обмоток 20 и 21 дросселя 19. Благодаря этому предотвращается "сползание" начальной рабочей точки (В ) кривой перемагничивания по петле гистерезиса к точке +В. В момент временидроссель 9 полностью отдает накопленную энергию в источник и напряжение на его обмотках уменьшается, что приводит к изменению полярности напряжения 1+ на выходе операционного усилителя 24 и закрь ванию транзистора 5. При этом благодаря наличию источника 25 постоянного иапряжения колебательный процесс, возникающий в момент й в дросселе 19, не приводит к ложным срабатываниям операционного усилителя 24. В момент закрывания транзистора 5 напряжение на обмотках трансформатора 6 стремится изменить свою полярность. Однако возникающая при этом ЭДС самоиндукции невелика, поскольку в момент изменения полярности напряжения на обмотке 11 открывается диод 14 и трансформатор рассеивает накопленную энергию на элементах разрядной цепи 12. Напряжение на обмотках 9 и 10 также невелико и не может вызвать открывания транзисторов 1 и 2.25изобретения фо рмула 1. Устройство дляуправления транзисторными ключами, содержащее широт- НО импульсный мОдулятОРу ВыхОд котО 3 О рого подключен к базе первого транзистора, коллектор которого соединен с концом первичной обмотки импульсного трансформатора, а эмиттер - с отрицательным выводом источника питания, выводы вторичных обмоток импульсного трансформатора предназначены для подключения к управляющим переходам соответствующих транзисторных ключей, второй транзистор, база которого сое О динена с первым выводом резистора, раэмагничиввющую цепь, вход которой 515557Рабочая точка кривой перемагничивания магнитопровода трансформатора 6 перемещается в это время по участку В - В. В момент С энергия, накопленная трансформатором 6, полностью рассеивается на элементах разрядной цепи 12, и напряжение Б на обмотках трансформатора становится равным нулю. В момент 1 на выходе модулятора 3 снова изменяется полярность напряжения 0 и процесс повторяется.Таким образок, изобретение позволяет резко повысить эффективность использования такого относительно сильноточного и крупногабаритного узла, каким является трансформатор, и существенно уменьшить ток в схемеза счет уменьшения тока намагничива ния трансформатора. В результате это. го улучшаются .Массогабаритные показатели и повышается КПД устройства в целом,81 6соединен с выходом широтно-импульсного модулятора, а выход - с выводами размагничивающей обмотки импульсного трансформатора, о т л и ч а ю щ е - е с я тем, что, с целью повышения КПД устройства, введены третий транзистор, диод, дроссель и пороговый элемент, а первичная обмотка импульсного трансформатора выполнена в виде двух последовательно-согласно включенных секций, причем коллектор второго транзистора соединен с началом первичной обмотки импульсного трансформатора, средняя точка которой соединена с положительным выводом источника питания, с отрицательным выводом которого соединен эмиттер второго транзистора, другой вывод резистора соединен с выходом порогового элемента, к входу которого подключена первая обмотка дросселя, вторая и третья обмотки которого соединены последовательно-согласно, начало второй обмотки дросселя соединено с катодом диода, конец третьей обмотки дросселя - с коллектором третьего транзистора, база которого соединена с выходом широтно-импульсного модулятора, анод диода и эмиттер третьего транзистора соединены с отрицательным выводом источника питания, а точка соединения второй и третьей обмоток дросселя - с его положительным выводом.2, Устройство по п,1, о т л и ч аю щ е е с я в т, что пороговый элемент выполнен в виде операционого усилителя, к одному входу которого подключен источник постоянного напряжения, другой .вход использован как вход порогового элемента, а выход - как выход порогового элемента.остав ехред по иэобретВ, Раущс исноевиям н открытиям арн наб., д. 4/5