DE2838010C2 - Steuerschaltungsanordnung für einen fremdgesteuerten Schalttransistor - Google Patents
Steuerschaltungsanordnung für einen fremdgesteuerten SchalttransistorInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuerschaltungsanordnung für einen fremdgesteuerten Schalttransistor so
mit zwei parallel an die Basis-Emitter-Strecke des Schalttransistors angeschlossenen Steuerstromzweigen,
von denen der erste den Schalttransistor leitend steuert und während der Stromflußzeit des Schalttransistors
wirksam ist und der zweite den Schalttransistor sperrt und während der Sperrzeit des Schalttransistors
wirksam ist, und mit einem Stromwandler, dessen Primärwicklung in den Kollektor-Emitterkreis eingeschaltet
ist und dessen zwei Sekundärwicklungen in Reihe mit je einem von zwei von einer Steuerschaltung
gleichzeitig und jeweils abwechselnd entgegengesetzt angesteuerten Steuertransistoren in den beiden Steuerstromzweigen
liegen, wobei der im ersten Steuerstromzweig liegende erste Steuertransistor bei leitendem
Schalttransistor und der im zweiten Steuerstromzweig liegende zweite Steuertransistor bei gesperrtem Schalttransistor
leitend gesteuert ist und wobei in Reihe mit dem ersten Steuertransistor und der ersten Sekundärwicklung
des Stromwandlers an diese Sekundärwicklung ein für den Steuerstrom im ersten Steuerstromzweig
in Durchlaßrichtung gepolter Gleichrichter angeschlossen ist
Eine derartige Schaltung, bei der der Schalttransistor zur Leistungserspamis über einen Rückkoppelstromwandler
angesteuert wird, ist durch die DE-AS 20 40 793 bekannt. Der übersetzte Emitterstrom des Leistungsschalttransistors
wird von den zwei Steuertransistoren abwechselnd über je eine Sekundärwicklung entweder
in Durchlaß- oder in Sperrichtung über die Basis-Emitterstrecke des Leistungsschalttransistors geleitet
Zum Einleiten der Durchsteuerung und des Sperrens des Leistungsschalttransistors sind zwei Hilfsspannungsquellen
vorgesehen.
Ausgehend von der Steuerschaltung nach der DE-AS
20 40 793 liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Durchsteuerung und das Sperren des Schalttransistors
mit einfachen Mitteln zu erreichen und eine Herabsetzung der Einschaltverluste zu erzielen.
Diese Aufgabe wird in der Weise gelöst, daß parallel
zur Reihenschaltung aus der ersten Sekundärwicklung des Stromwandlers mit parallel geschaltetem Dämpfungswiderstand
und aus dem Gleichrichter die Reihenschaltung aus einem Kondensator und einem ohmschen Wideretand geschaltet ist und daß in den
zweiten Steuerstromzweig in Reihe :nit der zweiten Sekundärwicklung des Stromwandlers und mit dem
zweiten Steuertransistor die Parallelschaltung einer Drossel und eines Widerstands geschaltet ist
Bei der erfindungsgemäßen Schaltung wird also ein erhöhter Anfangsbasisstrom im Schalttransistor beim
Einschalten von einem Kondensator geliefert der während des Sperrvorgangs durch einen Teil des
übersetzten Emitterstromes geladen wird. Die Stromaufteilung ist durch die Induktivität im Basissperrstromkreis
gegeben. Die Schaltung vermindert die Beanspruchung der Steuertransistoren beim Umschalten. Die
Spannung am genannten Kondensator bleibt nämlich unterhalb der Sperrspannung kltiner und schneller
Steuertransistoren. Außerdem werden die Umschalt-, insbesondere die Einschaltverluste des Schalttransistors
durch eine Verminderung der Stromanstiegszeit in diesem erheblich reduziert.
In vorteilhafter Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes ist vorgesehen, daß mit der zweiten Sekundärwicklung
ein in Durchlaßrichtung für den Steuerstrom des zweiten Steuerstromzweiges gepolter Gleichrichter
in Reihe geschaltet ist
Nachstehend wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher
erläutert.
In der Figur ist ein Eintakt-Durchflußumrichter dargestellt. Die erfindungsgemäße Schaltung ist jedoch
nicht auf solche Umrichter begrenzt, sondern sowohl für Durchfluß- als auch für Sperrumrichter anwendbar.
Eingang und Ausgang des Umrichters sind mittels eines Transformators Tr galvanisch getrennt. Auf der
Sekundärseite sind ein Gleichrichter DA im Längszweig, eine Gleichrichterdiode D3 im Querzweig, eine
Drossel Dr 3 im Längszweig sowie ein Kondensator C 3 im Querzweig und der Lastwiderstand Rb angeschaltet.
Der Transformator Tr mit der sekundären Gleichrichter- und Siebschaltung wird vom Leistungsschalttransistor
Ts 1, im folgenden kurz mit Schalttransistor bezeichnet, periodisch an den Speicherkondensator Ci
im Primärkreis des Transformators Tr und die Eingangsspannungsquelle Ue geschaltet. Im Kollektor-
Emitterkreis des SchaJttransistors 7s 1 ist die Primärwicklung Nw t eines Stromwandlers W (Rückkoppelstromwandler)
eingeschaltet, der den Emitterstrom des Schalttransistors Ts 1 übersetzt. Der Stromwandler W
besitzt zwei Sekundärwicklungen Nw2 und Νψι,
Parallel zur ersten Sekundärwicklung Nw2 liegt der
Dämpfungswiderstand R1 und in Reihe mit dieser Parallelschaltung eine Gleichrichterdiode D1, über die
die erste Sekundärwicklung Nw2 an den Kollektor des
einen von zwei Steuertransistoren TsI, Ts3 angeschaltet
ist Der Emitter dieses einen Steuertransistors 7s 2 vom npn-Typ ist mit dem Emitter des anderen
Steuertransistors Ts3 vom pnp-Typ verbunden. Der Kollektor des zweiten Steuertransistors Ts3 ist über
eine Drossel DrI und eine in Reihe liegende Gleichrichterdiode D 2 an die zweite Sekundärwicklung
Mv3 des Stromwandlers ^angeschlossen. Die Basis des
einen Steuertransistors Ts 2 ist über einen Widerstand R 5, die Basis des zweiten Steuertransistors Ts 3 direkt
mit einem Ausgang einer Steuer- und Regelschaltung 1 verbunden, von der ihnen ein Steuerstrom is, mit dem in
der Figur dargestellten rechteckförmigen Verlauf zugeführt wird. Der gemeinsame Emitteranschluß der
Steuertransistoren Ts 2 und Ts 3 ist mit der Basis des Schalttransistors TsI verbunden. Ferner ist von der
Steuer- und Regelschaltung 1 eine Verbindung zum Emitter des Schalttransistors TsI und über einen
Widerstand R 2 zu dessen Basis vorgesehen.
Bei diesem Aufbau arbeitet die beschriebene Schaltung in der Weise, daß der eine Steuertransiitor Ts 2
während der Einschaltzeit den von der Primärwicklung Nw\ auf die eine Sekundärwicklung Nw2 übersetzten
Emitterstrom der Basis des Schalttransistors TsI zuführt Zum Sperren des Schalttransistors Ts 1 wird
der zweite Steuertransistor Ts 3 statt dem Steuertransistör
Ts 2 leitend. Der von der Primärwicklung Nw \ auf die zweite Sekundärwicklung Nw3 übersetzte Emitterstrom
wird in Sperrichtung an die Basis-Emitterstrecke des Schalttransistors 7s 1 geführt bis dieser stromlos ist.
Bei der vorstehend beschriebenen Schaltung ist zusätzlich eine zur Reihenschaltung der ersten Wandler-Sekundärwicklung
Nwi und des Gleichrichters D1
parallel geschaltete Reihenschaltung eines Kondensators Cl mit einem Widerstand R 3 vorgesehen. Ferner
ist die Induktivität DrI im Kreis der zweiten Wandler-Sekundärwicklung N\yi durch einen Parallelwiderstand
R4 ergänzt
Damit ergibt sich für die Schaltung folgende Funktionsweise: Schaltet die Steuer- und Regelschaltung
1 den Steuerstrom is, auf Sperrichtung, wird der Steuertransistor Ts3 leitend, der Steuertransistor Ts2
gesperrt Die Drossel DrI im Kreis der zweiten Sekundärwicklung Nw3 verhindert ein plötzliches
Obergehen des übersetzten Emitterstromes von der ersten Sekundärwicklung Nw2 auf die zweite Sekundärwicklung
NW3- Der nun zeitlich abnehmende Stroai in
der ersten Sekundärwicklung Nw2 wird nicht in
Verlustwärme umgesetzt, sondern lädt den parallel liegenden Kondensator C2 auf. Seine Ladung bleibt
nach dem Stromübergang auf die zweite Sekundärwicklung N\v3 erhalten, da der Gleichrichter D1 und der
gesperrte S'euertransistor Ts 2 im Kreis der ersten
Sekundärwicklung Nw2 die Entladung verhindern. Der
langsame Anstieg des sperrenden Basisstromes über den zweiten Steuertransistor Ts 3 erleichtert das
Sperren des Schalttransistors Ts 1. Y^.nn kein Emitterstrom
mehr Fließt föhn auch die zweite .vekundärwick-Iung
Nw3 keinen Strom. Der Strom in der Drossel Dr 1
fließt dann über den Parallelwiderstand R 4 weiter und nimmt ab.
Schaltet die Steuer- und Regelschaltung 1 den Steuerstrom is, auf Durchlaßrichtung, wird der bereits
kollektorstromlos zweite Steuertransistor Ts 3 gesperrt und der erste Steuertransistor Ts 2 leitend. Nun entlädt
sich der Kondensator C2 über den in Reihe liegenden Begrenzungswiderstand A3, den ersten Steuertransistor
Ts 2 und die Basis-Emitterstrecke des Schaluransistors TsI. Dieser relativ hohe Basisstrom läßt den
Emitterstrom des Schalttransistors Ts 1 schnell ansieigen und damit die Rückkopplung über den Stromwandler
Wschneller einsetzen. Da das Stromumschalten vom ersten Steuertransistor Ts 2 auf den zweiten Steuertransistor
Ts3 nicht plötzlich erfolgen kann, wird der übersetzte Emitterstrom schon während dieses Vorganges
soweit notwendig und ohne nennenswerten Spannungsanstieg von dem Kondensator C2 übernommer».
Der zur Sekundärwicklung Nw2 des Stromwandlers
W parallelliegende Widerstand R1 dient der
Dämpfung parasitärer Schwingungen.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
1. Steuerschaltungsanordnung für einen fremdgesteuerten
Schalttransistor mit zwei parallel an die Basis-Emitter-Strecke des Schalttransistors angeschlossenen
Steuerstromzweigen, von denen der erste den Schalttransistor leitend steuert und
während der Stromflußzeit des Schalttransistors wirksam ist und der zweite den Schalttransistor
sperrt und während der Sperrzeit des Schalttransistors wirksam ist, und mit einem Stromwandler,
dessen Primärwicklung in den Kollektor-Emitterkreis eingeschaltet ist und dessen zwei Sekundärwicklungen
in Reihe mit je einem von zwei von einer Steuerschaltung gleichzeitig und jeweils abwechselnd
entgegengesetzt angesteuerten Steuertransistoren in den beiden Steuerstromzweigen liegen,
wobei der im ersten Steuerstromzweig liegende erste Steuertransistor bei leitendem Schalttransistor
und der im zweiten Steuerstromzweig liegende zweite Steuertransistor bei gesperrtem Schalttransistor
leitend gesteuert ist und wobei in Reihe mit dem ersten Steuertransistor und der ersten Sekundärwicklung
des Stromwandlers an diese Sekundärwicklung ein für den Steuerstrom im ersten Steuerstromzweig in Durchlaßrichtung gepolter
Gleichrichter angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zur Reihenschaltung
aus der ersten Sekundärwicklung (Nw2) des
Stromwandlers (W) mit parallel geschaltetem Dämpfungswiderstand (R 1) und aus dem Gleichrichter
(D J) die Reihenschaltung aus einem Kondensator (C 2) ucd einem ohmschen Widerstand
(R 3) geschaltet ist <ind daß in den zweiten Steuerstromzweig in Reihe mi' der zweiten Sekundärwicklung
(Nvn) des Stromwandlers und mit dem zweiten Steuertransistor (Ts 3) die Parallelschaltung
einer Drossel (DrV) und eines Widerstands (RA) geschaltet ist.
2. Steuerschaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit der zweiter.
Sekundärwicklung ein in Durchlaßrichtung für den Steuerstrom des zweiten Steuerstromzweiges gopolter
Gleichrichter (D 2) in Reihe geschaltet ist.
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Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19782838010 DE2838010C2 (de) | 1978-08-31 | 1978-08-31 | Steuerschaltungsanordnung für einen fremdgesteuerten Schalttransistor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19782838010 DE2838010C2 (de) | 1978-08-31 | 1978-08-31 | Steuerschaltungsanordnung für einen fremdgesteuerten Schalttransistor |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2838010A1 DE2838010A1 (de) | 1980-03-06 |
DE2838010C2 true DE2838010C2 (de) | 1983-06-16 |
Family
ID=6048369
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19782838010 Expired DE2838010C2 (de) | 1978-08-31 | 1978-08-31 | Steuerschaltungsanordnung für einen fremdgesteuerten Schalttransistor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2838010C2 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4203538A1 (de) * | 1992-02-07 | 1993-08-12 | Thomson Brandt Gmbh | Treiberschaltung fuer einen leistungstransistor |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3300682C2 (de) * | 1983-01-11 | 1986-01-02 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Steuerschaltungsanordnung zum Ein- und Ausschalten eines bipolaren Transistors |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2040793C3 (de) * | 1970-08-17 | 1985-05-30 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Steuerschaltungsanordnung für einen Schalttransistor |
-
1978
- 1978-08-31 DE DE19782838010 patent/DE2838010C2/de not_active Expired
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE4203538A1 (de) * | 1992-02-07 | 1993-08-12 | Thomson Brandt Gmbh | Treiberschaltung fuer einen leistungstransistor |
Also Published As
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DE2838010A1 (de) | 1980-03-06 |
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