CS204561B1

CS204561B1 - Current dependent exciting circuit of the transistor

Info

Publication number: CS204561B1
Application number: CS134679A
Authority: CS
Inventors: Petr Parkan; Zdenek Patak
Original assignee: Petr Parkan; Zdenek Patak
Priority date: 1979-02-28
Filing date: 1979-02-28
Publication date: 1981-04-30

Description

Vynález se týká realizace proudově závislého budicího obvodu spínacího tranzistoru, který je zvláště vhodný pro buzení spínacích tranzistorů měniče u impulsně regulovaných napájecích zdrojů.The invention relates to the realization of a current-dependent excitation circuit of a switching transistor, which is particularly suitable for driving the switching transistors of a transducer in pulse-regulated power supplies.

U impulsně regulovaných napájecích zdrojů je nutno počítat se změnou výstupního zatěžovacího proudu v širokých mezích, prakticky od nuly až k maximální hodnotě výstupního proudu. Tomu odpovídá i velký rozsah změn kolektorového proudu spínacího tranzistoru měniče. Přitom budicí obvod zajišťující buzení do báze tohoto tranzistoru musí být vždy navržen na maximální možný kolektorový proud. Z toho vyplývá i velké přebuzení a tím i dlouhá doba saturace pro malé kolektorové proudy. Tento problém se dostává do popředí zvláště u zdrojů s velkým výstupním výkonem. Potom, aby byla zajištěna správná funkce měniče v celém rozsahu zatěžovacích proudů, je nezbytné provádět buzení spínacího tranzistoru závislé na velikosti okamžité hodnoty kolektorového proudu. Tato závislost se v praxi nejčastěji realizuje pomocí proudového transformátoru s dvěma vinutími, kde první vinutí snímá protékající kolektorový proud a druhé vinutí dodává úměrně zmenšený proud do báze spínacího tranzistoru. Nevýhodou tohoto řešení je obtížné zavírání spínacího tranzistoru, zvláště při použití budicího obvodu s transformátorovou vazbou.For pulse-regulated power supplies, the output load current should be varied within wide limits, practically from zero to the maximum value of the output current. This is also reflected in the large variation in the collector current of the inverter switching transistor. The excitation circuit providing the excitation to the base of this transistor must always be designed for the maximum possible collector current. This results in a large over-excitation and thus a long saturation time for small collector currents. This problem comes to the fore especially with high output power sources. Then, in order to ensure proper operation of the converter over the entire load current range, it is necessary to drive the switching transistor dependent on the instantaneous value of the collector current. In practice, this dependence is most often realized by a current transformer with two windings, where the first winding senses the collector current flowing and the second winding supplies a proportionally reduced current to the base of the switching transistor. The disadvantage of this solution is the difficult closing of the switching transistor, especially when using a transformer coupling excitation circuit.

Uvedenou nevýhodu odstraňuje proudově závislý budicí obvod spínacího tranzistoru podle vynálezu, v němž první výstup spínacího obvodu je spojen s prvním vývodem primárního vinutí budicího transformátoru, přičemž druhý vývod primárního vinutí budicího transformátoru je spojen s druhým výstupem spínacího obvodu, kde druhý vývod sekundárního vinutí budicího transformátoru je spojen s druhým vývodem ochranného odporu, se záporným výstupem napájecího obvodu a zároveň s emitorem spínacího tranzistoru, jehož kolektor je spojen se začátkem prvního vinutí proudového transformátoru, přičemž konec prvního vinutí proudového transformátoru je spojen s prvním vývodem zatěžovací impedance, jejíž druhý vývod je spojen s kladným výstupem napájecího obvodu, kde báze spínacího tranzistoru je spojena s prvním vývodem bázové impedance a s prvním vývodem ochranného odporu, jehož podstatou je, že báze spínacího tranzistoru je dále spojena s anodou oddělovací diody, jejíž katoda je spojena s koncem třetího vinutí proudového transformátoru, přičemž začátek třetího vinutí proudového transformátoru je spojen s emitorem spínacího tranzistoru a první vývod sekundárního vinutí budicího transformátoru je spojen se začátkem druhého vinutí proudového transformátoru a zároveň s katodou upínací diody, jejíž anoda je spojena s koncem druhého vinutí proudového transformátoru a zároveň s druhým vývodem bázové impedance.This disadvantage is overcome by the current-dependent driving transistor of the switching transistor according to the invention, wherein the first output of the switching circuit is connected to the first terminal of the primary winding of the excitation transformer, it is connected to the second terminal of the protective resistor, to the negative output of the supply circuit and also to the emitter of the switching transistor, whose collector is connected to the beginning of the first winding of the current transformer. with a positive output of the supply circuit where the base of the switching transistor is connected to the first terminal of the base impedance and the first terminal of the protective resistor, the ranistor is further coupled to the anode of the diode whose cathode is connected to the end of the third winding of the current transformer, wherein the start of the third winding of the current transformer is connected to the emitter of the switching transistor. a cathode of a clamping diode whose anode is connected to the end of the second current transformer winding and at the same time to the second base impedance terminal.

204S61204S61

Proudově závislý budicí obvod spínacího tranzistoru podle vynálezu zajišťuje buzení spínacího tranzistoru, které je úměrné protékajícímu kolektorovému proudu. Tím je dosaženo krátké doby saturace pro široký rozsah změn kolektorového proudu. Obvod je vhodný pro použití budicího obvodu s transformátorovou vazbou a zajišťuje i spolehlivé zavření spínacího tranzistoru.The current-dependent excitation circuit of the switching transistor according to the invention provides excitation of the switching transistor which is proportional to the collector current flowing. This achieves a short saturation time for a wide range of collector current variations. The circuit is suitable for the use of an excitation circuit with transformer coupling and also ensures a reliable closing of the switching transistor.

Princip vynálezu bude popsán pomocí výkresu, kde je schéma zapojení proudově závislého budicího obvodu spínacího tranzistoru podle vynálezu, v němž první výstup 11 spínacího obvodu 1 je spojen s prvním vývodem primárního vinutí budicího transformátoru 2. Druhý vývod primárního vinutí budicího transformátoru 2 je spojen s druhým výstupem 12 spínacího obvodu 1. Druhý vývod sekundárního vinutí budicího transformátoru 2 je spojen s druhým vývodem ochranného odporu 7, se záporným výstupem 91 napájecího obvodu 9 a zároveň s emitorem odporu 7, se záporným výstupem 91 napájecího obvodu 9 a zároveň s emitorem spínacího tranzistoru 8. Jeho kolektor je spojen se začátkem prvního vinutí proudového transformátoru 3. Konec prvního vinutí proudového transformátoru 3 je spojen s prvním vývodem zatěžovací impedance 10. Její druhý vývod je spojen s kladným výstupem 92 napájecího obvodu 9. Báze spínacího tranzistoru 8 je spojena s prvním vývodem bázové impedance 5, s prvním vývodem ochranného odporu 7 a zároveň s anodou oddělovací diody 6. Její katoda je spojena s koncem třetího vinutí proudového transformátoru 3. Začátek třetího vinutí proudového transformátoru 3 je spojen s emitorem spínacího tranzistoru 8. První vývod sekundárního vinutí budicího transformátoru 2 je spojen se začátkem druhého vinutí proudového transformátoru 3 a zároveň s katodou upínací diody 4. Její anoda je spojena s koncem druhého vinutí proudového transformátoru 3 a zároveň s druhým vývodem bázové impedance 5.The principle of the invention will be described with reference to the drawing where the circuit diagram of the current-dependent excitation circuit of the switching transistor according to the invention is in which the first output 11 of the switching circuit 1 is connected to the first terminal of the primary winding of the excitation transformer. The second output of the secondary winding of the excitation transformer 2 is connected to the second terminal of the protective resistor 7, the negative output 91 of the power circuit 9 and the resistor emitter 7, the negative output 91 of the power circuit 9 and the emitter of the switching transistor 8. Its collector is connected to the beginning of the first winding of the current transformer 3. The end of the first winding of the current transformer 3 is connected to the first terminal of the load impedance 10. Its second terminal is connected to the positive output 92 of the power circuit 9. the cathode is connected to the end of the third winding of the current transformer 3. The start of the third winding of the current transformer 3 is connected to the emitter of the switching transistor 8. The first the secondary winding of the excitation transformer 2 is connected to the beginning of the second winding of the current transformer 3 and at the same time to the cathode of the clamping diode 4. Its anode is connected to the end of the second winding of the current transformer 3 and the second base of the impedance 5.

Spínací obvod 1 obsahuje budicí tranzistor, který je spínán budicími impulsy. Tyto impulsy jsou přenášeny budicím transformátorem 2, který slouží k zesílení a galvanickému oddělení. V doběThe switching circuit 1 comprises an excitation transistor which is switched by excitation pulses. These pulses are transmitted by an excitation transformer 2, which serves for amplification and galvanic separation. During

Claims

SUBJECT

A current-dependent switching transistor circuit, wherein the first switching circuit output is coupled to the first excitation transformer primary winding terminal, the second excitation transformer primary winding is coupled to the second switching circuit output, wherein the second excitation transformer secondary winding is connected to the second terminal with the negative output of the supply circuit and the emitter of the switching transistor whose collector is connected to the beginning of the first winding of the current transformer, the end of the first winding of the current transformer being connected to the first terminal of the load impedance. where the positive pulse switching base on the secondary winding of the excitation transformer 2 is the clamping diode 4 closed, the current flows through the second winding of the current transformer 3 and the base impedance 5. when no current flows in the collector of the transistor 8, the current transformer 3 causes virtually all of the excitation current to flow through the open separation diode 6 and the third winding of the current transformer 3 so that the total magnetic flux in the core of the current transformer 3 is approximately zero.

If the collector current increases by the switching transistor 8, a proportional part of the total excitation current flows to the base of the switching transistor 8, with the portion of the current flowing through the third winding of the current transformer 3 decreasing. This achieves the excitation of the switching transistor 8, which is proportional to its collector current. At the time of closing, when there is a negative voltage on the secondary winding of the excitation transformer 2, the clamping diode 4 is opened and the third winding of the current transformer 3 is disconnected by closing the separating diode 6. It enables reliable desaturation and closing of the switching transistor 8. Due to the interaction of all three windings of the current transformer 3, it is not supersaturated.

The number of windings of the second and third windings of the current transformer 3 is chosen to be the same as the number of windings of the first winding equal to the expected saturation current amplifier of the switching transistor 8. For example transformer 3, or by creating a parallel excitation path with a short time constant.

The circuit according to the invention makes it possible to assemble an excitation circuit where the excitation magnitude is proportional to the collector current flowing through the switching transistor. This achieves a short saturation time over a wide range of collector currents. A reliable closing of the switching transistor is ensured.

OF THE INVENTION the transistor is connected to a first base impedance terminal and a first protective resistor terminal, characterized in that the base of the switching transistor (8) is further connected to the anode of the diode (6) whose cathode is connected to the end of the third winding of the current transformer (3) wherein the beginning of the third winding of the current transformer (3) is connected to the emitter of the switching transistor (8) and the first outlet of the secondary winding of the excitation transformer (2) is connected to the beginning of the second winding of the current transformer (3) the anode of which is connected to the end of the second current transformer winding (3) and at the same time to the second base impedance terminal (5).