CS219004B1

CS219004B1 - Switching load-dependent switching transistor drive circuit

Info

Publication number: CS219004B1
Application number: CS200881A
Authority: CS
Inventors: Petr Parkan; Zdenek Patak
Original assignee: Petr Parkan; Zdenek Patak
Priority date: 1981-03-19
Filing date: 1981-03-19
Publication date: 1983-02-25

Abstract

Obvod podle vynálezu sa týká budicího obvodu spínacího tranzistoru. Obvod vytváří budicí proud, který ja závislý na velikosti spínaná zátěže, K vytváření proudově závislého bušení sa používá proudového transformátoru, Je dosaženo krátké doby saturace pro široký rozsah zrnin kolektorového proudu a ie zajištěno spolehlivé zavření spínacího tranzistóru. Obvodu podle vynálezu může být použito pro buzení Spínacích Tranzistorů minifie ve zdrojích elektrického napájení s impulsní regulací. Vynález je charakterizován jedním bodem předmětu vynálezu a jedním obrázkem.The circuit according to the invention relates to a driving circuit of a switching transistor. The circuit generates a driving current that is dependent on the size of the switched load. A current transformer is used to generate a current-dependent pulse. A short saturation time is achieved for a wide range of collector current values and reliable closing of the switching transistor is ensured. The circuit according to the invention can be used to drive miniature switching transistors in pulse-controlled power supplies. The invention is characterized by one subject matter of the invention and one figure.

Description

219004 3219004 3

Vynález se týká budicího obvodu spína-cího tranzistoru závislého na velikosti spí-nací zátěže. U výkonových tranzistorových spínacíchobvodů, u kterých dochází ke změnám spí-naného proudu ve velkém rozsahu, nevyho-vuje konstantní nezávislé buzení spínacíhotranzistoru. Protože buzení musí být navrže-no pro maximální kolektorový proud, jetranzistor pro malé proudy přebuzen a mádlouhou dobu saturace. Nevýhodou zná-mých zapojení proudově závislých budicíchobvodů je obtížné zavírání spínacího tran-zistoru, zvláště při použití budicího obvodus transformátorovou vazbou.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The invention relates to an excitation circuit of a switching transistor dependent on the switching load. In the case of high-power transistor switching circuits, there is a constant independent excitation of the switching transistor. Because excitation must be designed for maximum collector current, jet resistor for small currents is overloaded and long saturation time. A disadvantage of the known circuits of current-dependent excitation circuits is the difficulty of closing the switching transistor, especially when using the excitation circuit with a transformer coupling.

Uvedenou nevýhodu odstraňuje budicí ob-vod spínacího tranzistoru závislý na spína-né zátěži podle vynálezu, jehož podstatouje, že první výstup spínacího obvodu je spo-jen s prvním vývodem primárního vinutíbudicího transformátoru a druhý vývod pri-márního vinutí budicího transformátoru jespojen s druhým výstupem spínacího obvo-du, zatímco druhý vývod sekundárního vi-nutí budicího transformátoru je spojen sdruhým vývodem ochranného odporu, sezáporným výstupem napájecího obvodu a zá-roveň s emitorem spínacího tranzistoru, je-hož kolektor je spojen se začátkem prvníhovinutí proudového transformátoru, přičemžkonec prvního vinutí proudového transfor-mátoru je spojen s prvním vývodem zatěžo-vací impedance, jejíž druhý vývod je spojens kladným výstupem napájecího obvodu, kdebáze spínacího tranzistoru je spojena s prv-ním vývodem bázové impedance a s prvnímvývodem ochranného odporu, jehož podsta-tou je, že báze spínacího tranzistoru je dálespojena s prvním vývodem desaturačníhoodporu, jehož druhý vývod je spojen s ano-dou desaturační diody, jejíž katoda je spoje-na s prvním vývodem sekundárního vinutíbudicího transformátoru a zároveň s anodoubudicí diody, jejíž katoda je spojena s ano-dou první Zenerovy diody a zároveň se za-čátkem druhého vinutí proudového trans-formátoru, přičemž konec druhého vinutíproudového transformátoru je spojen s dru-hým vývodem bázové impedance a s ano-dou druhé Zenerovy diody, jejíž katoda jespojena s katodou první Zenerovy diody.This disadvantage is eliminated by the switching load-dependent excitation circuit of the switching transistor according to the invention, the principle of which is that the first switching circuit output is connected to the first primary winding transformer terminal and the second primary winding of the excitation transformer is connected to the second switching output. the second output of the excitation transformer secondary is connected by a second protective resistor terminal, a negative supply circuit output and a transistor emitter emitter, the collector being connected to the beginning of the first transformer current winding, wherein the first current transformer winding ends the transducer is connected to the first load impedance terminal, the second terminal of which is the positive output of the power circuit, when the switching transistor is coupled to the first base impedance terminal and the first protective resistor to the terminal j e that the base of the switching transistor is connected to the first outlet of the desaturation tank, the second outlet of which is connected to a desaturation diode whose cathode is coupled to the first outlet of the secondary winding transformer and simultaneously to the anode of the diode whose cathode is connected to the anode the first Zener diode and at the same time the beginning of the second current transformer winding, the end of the second winding current transformer being connected to the second terminal impedance terminal and the other Zener diode whose cathode is connected to the cathode of the first Zener diode.

Budicí obvod spínacího tranzistoru podlevynálezu zajišťuje buzení spínacího tranzis-toru, které je úměrné protékajícímu kolek-torovému proudu. Tím je dosaženo krátkédoby saturace pro široký rozsah změn ko-lektorového proudu. Obvod je vhodný propoužití budicího obvodu s transformátoro-vou vazbou a zajišťuje i spolehlivé zavřeníspínacího tranzistoru.The excitation circuit of the switching transistor according to the invention provides for excitation of a switching transistor which is proportional to the flowing collector current. This achieves a short saturation time for a wide range of co-current changes. The circuit is suitable for the use of a drive circuit with a transformer coupling and also provides a reliable closing of the switching transistor.

Princip vynálezu bude popsán pomocí vý-kresu, kde je schéma budicího obvodu spí-nacího tranzistoru podle vynálezu, v němžprvní výstup 101 spínacího obvodu 1 je spo-s prvním vývodem primárního vinutí budi-cího transformátoru 2. Druhý vývod primár-ního vinutí budicího transformátoru 2 je 4 spojen s druhým výstupem 102 spínacíhoobvodu 1.The principle of the invention will be described with reference to the drawing in which the drive circuit of the switching transistor according to the invention is shown in which the first output 101 of the switching circuit 1 is connected to the first outlet of the primary winding of the excitation transformer. 2 is connected to the second switching circuit output 102.

Druhý vývod sekundárního vinutí budi-cího transformátoru 2 je spojen s druhýmvývodem ochranného odporu 8, se zápor-ným výstupem 132 napájecího obvodu 13 azároveň s emitorem spínacího tranzistoru11. Jeho kolektor je spojen se začátkem prv-ního vinutí proudového transformátoru 4.The second outlet of the secondary winding of the drive transformer 2 is connected to the other lead of the protective resistor 8, with the negative output 132 of the power circuit 13 and the emitter of the switching transistor 11. Its collector is connected to the beginning of the first winding of the current transformer 4.

Konec prvního vinutí proudového trans-formátoru 4 je spojen s prvním vývodemzatěžovací impedance 12, jejíž druhý vývodje spojen s kladným výstupem 131 napáje-cího obvodu 13. Báze spínacího tranzistoru11 je spojena s prvníni vývodem bázové im-pedance 7, s prvním Vývodem ochrannéhoodporu 8 a zároveň s prvním vývodem desa-turačního odporu 9. Jeho druhý vývod jespojen s anodou desaturační diody 10, jejížkatoda je spojena s prvním vývodem sekun-dárního vinutí budicího transformátoru 2 azároveň s anodou budicí diody 3. Její kato-da je spojena s anodou první Zenerovy dio-dy 5 a se začátkem druhého vinutí proudo-vého transformátoru 4, Konec druhého vi-nutí proudového transformátoru 4 je spo-jen s druhým vývodem bázové impedance 7a s anodou druhé Zenerovy diody 8. Její ka-toda je spojena s katodou první Zenerovydiody 5.The end of the first winding of the current transformer 4 is connected to the first output impedance terminal 12, whose second terminal is connected to the positive output 131 of the supply circuit 13. The base of the switching transistor 11 is connected to the first terminal of the base 7, with the first terminal of the protective resistor 8 and at the same time as the first outlet of the desorption resistor 9. Its second outlet is connected to the anode of the desaturation diode 10, the cathode of which is connected to the first outlet of the secondary winding of the excitation transformer 2 and to the anode of the excitation diode 3. Its cathode is connected to the anode of the first Zener The end of the second winding of the current transformer 4 is coupled to the second terminal of the base impedance 7a with the anode of the second Zener diode 8. Its lead is connected to the cathode of the first Zener diode. 5.

Spínací obvod 1 vytváří budicí impulsy,které jsou přenášeny budicím transformá-torem 2. V době trvání kladného impulsuna sekundárním vinutí budicího transformá-toru 2 teče budicí proud přes otevřenou bu-dicí diodu 3, druhé vinutí proudového trans-formátoru 4 a bázovou impedanci 7 do bázespínacího tranzistoru 11. Velikost tohotoproudu je dána protékajícím kolektorovýmproudem spínacího tranzistoru 11 a pomě-rem závitů prvního a druhého vinutí prou-dového transformátoru. 4,'The switching circuit 1 generates excitation pulses that are transmitted by the excitation transformer 2. During the duration of the positive pulse, the secondary winding of excitation transformer 2 flows the excitation current through the open cell diode 3, the second current transformer 4 and the base impedance 7 The current is given by the flowing collector current of the switching transistor 11 and the ratio of the windings of the first and second windings of the current transformer. 4, '

Budicí proud prakticky nezávisí na veli-kosti kladného napětí na sekundárním vi-nutí· budicího transformátoru 2 a velikostibázové impedance 7. V důsledku funkceproudového transformátoru 4 je zajištěnozávislé buzení spínacího tranzistoru 11. Po-čet závitů druhého vinutí proudového trans-formátoru 4 se volí tolikrát větší než početzávitů prvního vinutí, kolik je předpokláda-ný saturační proudový zesilovací činitel spí-nacího tranzistoru 11. V době zavírání, kdy je na sekundárnímvinutí budicího transformátoru 2 zápornénapětí, dochází k desaturaci spínacího tran-zistoru 11 přes nyní otevřenou desaturačnídiodu 10 a desaturační odpor 9. Druhé vinu-tí proudového transformátoru 4 je odpojenozavřením budicí diody 3. První a druhá Ze-nerova dioda 3 a 6 slouží v této době k de-magnetizaci a omezení překmitů proudové-ho transformátoru 4. Volbou velikosti bá-zové impedance 7 je možno nastavit opti-mální pracovní podmínky proudového trans-formátoru 4 v závislosti na amplitudě klad-The field current is virtually independent of the magnitude of the positive voltage on the secondary winding of the excitation transformer 2 and the magnitude of the phase impedance 7. Due to the function of the current transformer 4, the excitation of the switching transistor 11 is ensured. greater than the number of turns of the first winding, as is the assumed saturation current boosting factor of the switching transistor 11. At the closing time, when the negative voltage is applied to the secondary winding of the excitation transformer 2, the switching transistor 11 is desaturated via the now open desaturation diode 10 and the desaturation resistance 9. The second winding of the current transformer 4 is disconnected by the excitation diode 3. The first and second diodes 3 and 6 serve to de-magnetize and limit the overshooting of the current transformer 4 at that time. can be set optimally the operating conditions of the current transformer 4, depending on the amplitude of the

Claims

The voltage of the secondary winding of the excitation transformer

2. The circuit according to the invention makes it possible to realize the excitation circuit in a simple way, the excitation size being proportional to the flowing co-current flow through the switching transistor. Thereby a reliable closing of the switching transistor is ensured. The circuit is energy-efficient since the current consumption of the switching circuit 1 is directly proportional to the magnitude of the excitation current being generated, which is virtually independent of the switching voltage of the switching circuit 1. The excitation circuit is suitable, for example, for energizing the switching transistors of the converter in the source - their power supply with impulse control. Switching load-dependent excitation circuit of the switching transistor, in which the first output of the switching circuit is connected to the first output of the primary winding of the excitation transformer and the second output of the primary winding of the excitation transformer is connected to the second output of the switching circuit, where the second output of the secondary winding of the excitation transformer is connected to the second output of the protective resistor, the negative output of the supply circuit and the emitter of the switching transistor, the collector of which is connected to the start of the first winding of the current transformer, the end of the first winding of the current transformer being connected to the first the load impedance terminal, the other terminal of which is connected to the positive output of the supply circuit, where the base of the switching transistor is connected to the first terminal impedance and to the first terminal of the resistor, characterized in that the base switching transistor (1T) θ further connects with a first desaturation resistor terminal (S), the second terminal of which is connected to an anodo-resaturation diode (10), the cathode of which is connected to the first secondary winding of the induction transformer (2) and also to the excitation diode (3) whose cathode is connected to the anode the first winding of the current transformer (4), the end of the second winding of the current transformer (4) being connected to the second terminal of the base impedance (7) and the anode of the second Zener diode (6), the cathode of which is coupled to the cathode first Zener diode (5). 1 sheet of drawings