CS243215B1

CS243215B1 - Excitation circuit for pulse power stages

Info

Publication number: CS243215B1
Application number: CS844394A
Authority: CS
Inventors: Jiri Hlavon
Original assignee: Jiri Hlavon
Priority date: 1984-06-11
Filing date: 1984-06-11
Publication date: 1986-06-12
Also published as: CS439484A1

Abstract

Budicí obvod Impulsních výkonových stupňů, který je předmětem tohoto vynálezu, umožňuje rychlé a spolehlivé zapínání a vypínání koncového výkonového tranzistoru bez použití budicího transformátoru nebo pomocného zdroje napětí. Záporné napětí na bázi výkonového tranzistoru se získá pomocí RC členu, přičemž kondenzátor je nabíjen přes diodu v době buzení výkonového tranzistoru. Výhodou uvedeného zapojení je také nižší pracnost výroby a jednoduché zapojení.The driving circuit of the pulse power stages, which is the subject of this invention, allows for fast and reliable switching on and off of the final power transistor without using a driving transformer or an auxiliary voltage source. The negative voltage at the base of the power transistor is obtained using an RC element, while the capacitor is charged through a diode at the time of driving the power transistor. The advantage of the above connection is also lower manufacturing labor and simple connection.

Description

Vynález se týká budicích obvodů pro impulsní výkonové stupně, užívané například v měničích napětí.BACKGROUND OF THE INVENTION The invention relates to excitation circuits for pulsed power stages used, for example, in voltage converters.

Dosud známé způsoby buzení výkonových tranzistorů v pulsním režimu využívají buď pomocný budicí transformátor, jehož nevýhodou je konstrukční a technologická náročnost, nebo se výkonové tranzistory budí impulsy jedné polarity, otevírajícími tranzistor, a uzavření zajišťuje malý odpor mezi bází a emitorem, což neumožňuje dosáhnout dokonalého a rychlého rozepnutí tranzistoru, nebo se používá obvodově složité zapojení budicí výkonový tranzistor impulsy jedné polarity a uzavírající jej impulsy opačné polarity, například klíčováním napětí obou polarit do báze z pomocného zdroje. Tyto obvody neumožňují jednoduchým způsobem dosáhnot rychlého a spolehlivého zapnutí i vypnutí výkonového tranzistoru.The prior art methods of exciting power transistors in pulse mode either use an auxiliary excitation transformer, which has the disadvantage of design and technology, or power transistors are driven by pulses of one polarity opening the transistor, and closing provides low resistance between base and emitter. fast transistor opening, or a circuit-complicated wiring of a power transistor using pulses of one polarity and closing it with pulses of opposite polarity, e.g. These circuits do not allow fast and reliable power transistor switching on and off in a simple way.

Tyto nevýhody odstraňuje zapojení podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že vstup budicího obvodu je spojen s omezovacím odporem, urychlovacím kondenzátorem a anodou nabíjecí diody. Katoda nabíjecí diody je připojena na zavírací kondenzátor a odpor, který je druhým koncem uzemněn. Druhé konce omezovacího odporu a kondenzátorů jsou připojeny na výstup budicího obvodu a jsou spojeny s katodou první ochranné diody. Anoda první ochranné diody je spojena s anodou druhé (Zenerovy) ochranné diody, jejíž katoda je uzemněna. Výstup budicího obvodu je připojen na bázi výkonového spínacího tranzistoru, který je vodivosti NPN a emitorem je spojen se zemí.These disadvantages are overcome by the circuit according to the invention, which consists in that the input of the excitation circuit is connected to a limiting resistor, an accelerating capacitor and an anode of the charging diode. The cathode of the charging diode is connected to a closing capacitor and a resistor which is grounded at the other end. The other ends of the limiting resistor and capacitors are connected to the output of the driver circuit and are connected to the cathode of the first protective diode. The anode of the first protective diode is connected to the anode of the second (Zener) diode, the cathode of which is grounded. The output of the driver circuit is connected on the basis of a power switching transistor, which is conductivity NPN and the emitter is connected to ground.

Výhodou tohoto zapojení je schopnost rychle a spolehlivě uzavřít výkonový tranzistor a udržet jej v uzavřeném stavu v režimu, umožňujícím dosáhnout vysoké závěrné napětí kolektor — emitor bez pomocného zdroje napětí.The advantage of this circuit is the ability to quickly and reliably close the power transistor and keep it in a closed state, allowing to achieve a high collector-emitter reverse voltage without an auxiliary voltage source.

Na připojeném výkresu je uveden příklad zapojení budicího obvodu podle vynálezu.The accompanying drawing shows an example of a field circuit according to the invention.

Budicí generátor G, pracující v režimu sepnuto-rozepnuto, jehož výstupní obvod může být tvořen například hradlem s otevřeným kolektorem, je svou zemní svorkou spojen se zemí celého obvodu a aktivní svorkou 11 je připojen k omezovacímu odporu R2 budicího trazistoru TI. Druhý vývod odpor R2 je spojen se zavíracím odporem R1 a s bází budicího tranzistoru TI, jehož emitor je spojen s druhým koncem zavíracího odporu R1 a je připojen k pomocnému budicímu napětí U, Kolektor budicího tranzistoru TI je připojen ke vstupní svorce 21 vlastního budicího obvodu, jehož výstupní svorka 22 je připojena na výkonový spínací tránzistor. Vstupní svorka 21 vlastního budicího obvodu je spojena s omezovacím odporem R3, s urychlovacím kondenzátorem Cl a s anodou nabíjecí diody Dl, jejíž katoda je připojena na zavírací kondenzátor C2 a odpor R4, který je druhým koncem připojen na zemnicí svorku výkonového obvodu. Druhé konce odporu R3 a kondenzátorů Cl, C.2 jsou spojeny s katodou první ochraně diody D2 a připojeny na výstupní svorku budicího obvodu 22, která je spojena s bází výkonového tranzistoru T2. Anoda první ochranné diody D2 je spojena s anodou druhé (Zenerovy) ochranné diody D3, jejíž katoda je připojena na zemnicí svorku výkonového obvodu.The excitation generator G operating in the on-off mode, whose output circuit can be formed, for example, by an open-collector gate, is connected to the ground of the entire circuit by its ground terminal and connected to the limiting resistor R2 of the excitation trazistor T1. The second terminal of resistor R2 is coupled to the closing resistor R1 and to the base of the driving transistor T1, the emitter of which is connected to the other end of the closing resistor R1 and connected to the auxiliary driving voltage U. the output terminal 22 is connected to a power switching transistor. The input terminal 21 of the excitation circuit itself is connected to a limiting resistor R3, an accelerating capacitor C1 and an anode of a charging diode D1, the cathode of which is connected to the closing capacitor C2 and a resistor R4 which is connected to the power terminal ground. The other ends of the resistor R3 and the capacitors C1, C.2 are connected to the cathode of the first protection diode D2 and connected to the output terminal of the drive circuit 22, which is connected to the base of the power transistor T2. The anode of the first diode D2 is connected to the anode of the second (Zener) diode D3, the cathode of which is connected to the ground terminal of the power circuit.

Impulsy generované budicím generátorem G otevírají budicí tranzistor TI, který připojuje pomocné budicí napětí U na vstup 21 budicího obvodu. Ze zdroje napětí U prochází proud přes omezovači odpor R3 a urychlovací kondenzátor Cl, který otevírá výkový koncový tranzistor T2. Současně se přes diodu Dl nabíjí zavírací kondenzátor C2. Při rozpojení budicího tranzistoru TI přestane procházet budicí proud přes R3, Cl, dioda Dl je polována v závěrném směru a na výstup budicího obvodu 22, a tím i na bázi T2, je přivedeno záporné napětí ze zavíracího kondenzátorů C2 přes odpor R4. Ochranné diody D2, D3 omezují toto záporné napětí na velikost nižší než je maximální dovolené napětí emitor-báze tranzistoru T,2.The pulses generated by the excitation generator G open the excitation transistor T1, which connects the auxiliary excitation voltage U to the excitation circuit input 21. From the voltage source U, current is passed through a limiting resistor R3 and an accelerating capacitor C1 which opens the peak terminal transistor T2. At the same time, the closing capacitor C2 is charged via the diode D1. When the drive transistor T1 is switched off, the drive current passes through R3, C1, the diode D1 is polarized in the reverse direction, and the output of the drive circuit 22, and thus based on T2, receives negative voltage from the closing capacitors C2 through the resistor R4. The protective diodes D2, D3 limit this negative voltage to a value lower than the maximum permissible emitter-base voltage of transistor T, 2.

Uvedený budicí obvod pro impulsní výkonové stupně je možné výhodně použít pro měniče menšího a středňího výkonu v zařízeních měřicí a malé výpočetní techniky.Said drive circuit for pulsed power stages can advantageously be used for smaller and medium power converters in measuring and small computer equipment.

Claims

Subject

Drive circuit for pulse power stages enabling fast and reliable switching on and off of the terminal power transistor without the use of an auxiliary power supply, characterized in that the drive circuit input (21) is coupled to a limiting resistor (R3), an accelerator capacitor (Cl) and an anode of a charging diode (D1), the cathode of which is connected to a closing capacitor

YNALEZU (C2) and a resistor (R4), the other end of which is connected to ground, the other ends of the resistor (R3j and capacitors (C1), (C2) being connected to the output (22) of the driver circuit and connected to the cathode of the first protective diode (D2), whose anode is connected to the anode of the second - Zener - diode (D3) and the cathode is connected to ground.