SU1444934A1 - Магнитно-транзисторный ключ - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к импульсной технике и может быть использовано, в частности, в силовых преобразовательных источниках вторичного электропитани . Цель изобретени  - повышение надежности при изменении параметров нагрузки - достигаетс  за счет непосредственно контрол  наличи  тока во вторичной обмотке 13 трансформатора тока 3, при наличии которого уменьшаетс  tOKOBaH нагрузка транзистора 9. Магнитно-транзисторный ключ содержит силовой транзистор 1, в коллекторную цепь которого включена первична  обмотка 2 трансформатора тока 3, цепь нагрузки 4 с источником питани . Введение двух дополнительных транзисторов 5, 6 позвол ет минимизировать потери мощности при открывании силового транзистора. 1 ил. (Л 4i 4ii 4ib О 00 4

Description

Изобретение относитс  к импульсной технике, а именно к устройствам бесконтактной коммутации электричес™ ких сигналов, и может быть использо- вано в системах автоматики и электроники дл  управлени  электромагнитными MexatrasMaMii или в силовых преобразовательных источ шках вторичного электропитани ,Ю

Целью изобретени   вл етс  повьше- ние надежности при изменении параметров нагрузки,

На чертеже представлена принципиальна  электрическа  схема предложенно- t5 рый.при этом шунтирует базоэмиттерный го устройства,переход транзистора 6 вследствие чеУстройство содержит силовой транзистор 1, в коллекторную цепь которого включена первична  обмотка 2 трансформатора 3 тока, цепь нагрузки 4с 20 источ1шком питани . Кроме того,имеютс  дополнительные транзисторы 5, 6, первый и второй резисторы 7, 8, управл ющий транзистор 9, третий резистор 10, диод 11, четвертый резистор 12. 25

Начало вторичной обмотки 13 трансформатора 3 тока подключено к базе транзистора 5, коллектор которого соединен с базой транзистора 6 и через второй резистор 8 - с шиной источника питани , с которой также соединен через первый резистор 7 коллектор транзистора 6, Эмиттеры транзист-у- ров 5 и 6 подключены к коллектору управл ющего транзистора 9, эмиттер ко- 35 транзистора , он запираетс , избыточ- торого соединен с базой силового трак- носители рассасываютс  через резистора 1 и через четвертый резистор 12 - с его эмиттетром. Конец вторичной обмотки 13 соединен с sNMTTepoM . транзистора I, База транзистора 5 подключена к третьему резистору 10, другой вывод которого соединен с катодом диода 11, анодом подключенного к эмиттеру силового транзистора 1,

Магнитно-транзисторный ключ рабо- 45 переходе база - эмиттер транзистора 5. тает атедугс дим образом.После того, как процессы размагниРассмотрим режим прерывистых токов нагрузки, когда силовой транзистор 1 втшючаетс  на индуктивную нагрузку 4 с нулевым начальным значением тока в 50 ней,.

При посту1шеш1И положительного импульса открываетс  транзистор 9, Транзистор 6 также открываетс ,, так как

транзистор 5 заперт из-за отсутстви  55 ° транзистор I остаетс  открытым в его базе тока. Открытые транзисто-через транзистор 6. Нет необходимосры 9 и 6,создают открывающий базовый ток силового транзистора, ограничивае№1й первым резистором 7. Силовой транзистор 1 открываетс , однако из-за того, что его коллекторный ток еще мал, на вторичной обмотке 13 трансформатора 3 тока ток отсутствует или достаточно мал, так как индуктивность намагничивани  трансформатора 3 имеет не бесконечно большое значение и оказывает шунтирующее действие. По мере увеличени  тока коллектора транзистора .1 по вл етс  и ток на вторичной обмотке 13 трансформатора тока 3. Он открывает второй транзистор 5, котого он запираетс  1 Этим прекращаетс  протекание тока через резистор 7, и далее силовой транзнсгор остаетс  от- крытьзм и (Ш1н под д. йствием положительной обработкой св зи трансформатора 3 токао

Следовательно, ток по транзистору протекает только в то врем , когда отсутствует ток во вторичной обмотке 13 трансформатора тока 3, после по влени  тока достаточной величины силовой транзистор 1 остаетс  открытым за счет тока, траксфоркшрованного из пер30 вичной обмотки 2 трансформатора 3 тока .

После окончани  положительного им пульса транзистор 9 запираетс , исчезает от1фывающий базовый ток силового

зистор 12, Ток нар.1агничивани , накопленный в трансформаторе 3 тока, рассасываетс  через резистор 10 и встреч- 40 но включенный диод 11. Выбором величины резистора 10 можно достигнуть как заданного времени размагничивани  трансформатора, так и требуемой амплитуды импульса обратного напр жени  на

чивани  закончатс , и после подачи последующего положительного импульса процессы повтор ютс  аналогично.

Таким образом, в схеме транзисторного ключа обеспечиваетс  непосредственный контроль наличи  тока во вторичной обмотке трасформатора 3 тока. До тех пор пока этого тока нет, силоти создавать избыточный по длительности otкpывaкщий ток силового транрый .при этом шунтирует базоэмиттерный переход транзистора 6 вследствие чее№1й первым резистором 7. Силовой транзистор 1 открываетс , однако из-за того, что его коллекторный ток еще мал, на вторичной обмотке 13 трансформатора 3 тока ток отсутствует или достаточно мал, так как индуктивность намагничивани  трансформатора 3 имеет не бесконечно большое значение и оказывает шунтирующее действие. По мере увеличени  тока коллектора транзистора .1 по вл етс  и ток на вторичной обмотке 13 трансформатора тока 3. Он открывает второй транзистор 5, кото

транзистора , он запираетс , избыточ- носители рассасываютс  через рего он запираетс  1 Этим прекращаетс  протекание тока через резистор 7, и далее силовой транзнсгор остаетс  от- крытьзм и (Ш1н под д. йствием положительной обработкой св зи трансформатора 3 токао

Следовательно, ток по транзистору протекает только в то врем , когда отсутствует ток во вторичной обмотке 13 трансформатора тока 3, после по влени  тока достаточной величины силовой транзистор 1 остаетс  открытым за счет тока, траксфоркшрованного из первичной обмотки 2 трансформатора 3 тока .

После окончани  положительного импульса транзистор 9 запираетс , исчезает от1фывающий базовый ток силового

35 транзистора , он запираетс , избыточ- носители рассасываютс  через резистор 12, Ток нар.1агничивани , накопленный в трансформаторе 3 тока, рассасываетс  через резистор 10 и встреч- 40 но включенный диод 11. Выбором величины резистора 10 можно достигнуть как заданного времени размагничивани  трансформатора, так и требуемой амплитуды импульса обратного напр жени  на

чивани  закончатс , и после подачи последующего положительного импульса процессы повтор ютс  аналогично.

Таким образом, в схеме транзисторного ключа обеспечиваетс  непосредственный контроль наличи  тока во вторичной обмотке трасформатора 3 тока. До тех пор пока этого тока нет, сило ° транзистор I остаетс  открытым через транзистор 6. Нет необходимости создавать избыточный по длительности otкpывaкщий ток силового транзистора 1, MHHHNMSHpyrorcfl потери мощности на этот процесс,

Схема потребл ет минимально возможную мощность, требук цуюс  именно дл  конкретного транзистора, конкретной нагрузки и заданного напр жени  питани . Кроме того, если нагрузка работает в различнь:х режимах, т, е, в режиме прерывистых токов и непрерывных (поочередно), то предлагаема  схема  вл етс  оптимальной, так как начальное значение тока в первичной и вторичной обмотках трансформатора 3 практически сразу закрывает транзистор 6. Одновременно с этим введение I транзистора 6 уменьшает токовую наг- рузку управл ющего транзистора и тем самым повышает надежность его работы

Следовательно, применение предло- .женного магнитно-транзисторного ключа снижает мощность, потребл емую от источников питани , рассеиваемую иа элементах, улучшает массогабаритные показатели и повьшает надежность ра- боты устройства, что позвол ет расширить возможность его применени  в современных устройствах электроники: и автоматики,- Формула изобретени 

Магнитно-транзисторный ключ, содер жапрй силовой транзистор, к коллектору которого подключены последовательно соединенные цепь нагрузки и первична  обмотка трансформатора тока, вторична  обмотка которого первым выводом соединена с общей шиной источника питани  и эмиттером силового транзистора , база которого соединена с эмиттером управл ющего транзистора,

база управл ющего транзистора соединена с входной шиной управлени , и диод, отличающийс  тем. что, с целью повышени  надежности работы при изменении параметров нагрузки , введены два дополнительных транзистора и четыре резистора, причем первые выводы первого и второго резисторов соединены с второй шиной источника питани , вторые вывода - с

коллектором первого и второго дополнительных транз:-1сторов соответственно , эмиттеры которых подключены к коллектору управл ющего транзистора, база первого дополнительного транзистора соединена с вторым выводом вторичной обмотки трансформатора тока и через последовательно соединенные третий резистор и встречно включенный диод - с общей шиной источника питани ,

котора  через четвертый резистор соединена с базой силового транзистора, а база второго дополнительного транзистора соединена с коллектором первого дополнительного транзистора.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Магнитно-транзисторный ключ, содержаний силовой транзистор, к коллектору которого подключены последовательно соединенные цепь нагрузки и первичная обмотка трансформатора тока, вто5 ричная обмотка которого первым выводом соединена с общей шиной источника питания и эмиттером силового транзистора, база которого соединена с эмиттером управляющего транзистора, θ база управляющего транзистора соединена с входной шиной управления, и диод, отличающийся тем. что, с целью повышения надежности работы при изменении параметров нагруз5 ки, введены два дополнительных транзистора и четыре резистора, причем первые выводы первого и второго резисторов соединены с второй шиной ис. точника питания, вторые вывода - с О коллектором первого и второго дополнительных транзисторов соответственно, эмиттеры которых подключены к коллектору управляющего транзистора, база первого дополнительного транзис!5 тора соединена с вторым выводом вторичной обмотки трансформатора тока и через последовательно соединенные третий резистор и встречно включенный диод - с общей шиной источника питания, 10 которая через четвертый резистор соединена с базой силового транзистора, а база второго дополнительного транзистора соединена с коллектором первого дополнительного транзистора.