CS252208B1 - Zapojení výkonového budiče - Google Patents

Abstract

Přepínač je připojen jednak na napětí jedné polarity a jednak na napětí druhé polarity vůči emitoru alespoň jednoho výkonového tranzistoru, přičemž přepínač je tvořen alespoň jednou komplementární dvojicí tranzistorů, jejichž báze a emitory jsou navzájem spojené. Zapojení výkonového budiče je realizováno v tranzistorovém svářecím zdroji.

Description

Vynález se týká zapojení výkonového budiče, zejména pro buzení výkonových tranzistorů, sestávající z budiče, spojeného přes přepínač a tvarovací obvod s výkonovým tranzistorem.

Dosud používaná zapojení výkonových budičů tranzisorů, využívají obvykle pro urychlení vypnutí výkonového tranzistoru překmitu opačné polarity, vznikajícího na budícím transformátoru pří skončení budícího impulsu. V jiných případech se používají složitá zapojení, například pro nabíjení a vybíjení k tomuto účelu určených kondenzátorů. U těchto zapojení je obtížné zajistit požadovaný průběh budícího impuslu pří větších změnách jeho délky, jak je zapotřebí například u aplikací s tranzistorovými měniči při nekonstantní zátěži.

U aplikací s konstantní délkou budícího impulsu dochází s obvykle používanými budícími obvody k vyšším ztrátám výkonových tranzistorů. Současně i velikost napětí přiváděného na přechod báze - emitor výkonového tranzistoru v závěrném směru nelze u dosud používaných aplikací přesně definovat, což má za následek nebezpečí nepřípustného namáhání výkonového tranzistoru.

Pro buzení tranzistorů zvláště velkých výkonů (proud nad 30 A a napětí nad 500 V) jsou navíc problémy se zajištěním dostatečné strmosti čela budícího impulsu, budící transformátor nabývá značných rozměrů a současně vznikají neúměrně velké ztráty v budicích obvodech.

Podstatně omezit či odstranit uvedené nedostatky stávajících zapojení umožňuje zapojení výkonového budiče podle vynálezu. Jeho podstata spočívá v tom, že přepínač je připojen na napětí jedné polarity a jednak na napětí druhé polarity vůči emitoru alespoň jednoho výkonového tranzistoru. Přepínač je tvořen alespoň jednou komplementární dvojicí tranzistorů, jejichž báze a emitory jsou navzájem spojené.

Zapojení podle vynálezu zajištuje optimální budící impulsy pro výkonové tranzistory od minimální potřebné délky až po libovolně velkou délku impulsu. Při potřebě dlouhých impulsů galvanicky oddělených následuje za izolačním transformátorem klopný obvod nebo se oddělení provede optoelektronickým spojovacím Členem.

V důsledku toho, že uvedené zapojení zajistí kvalitní budící impulsy, lze minimalizovat spínací a vypínací ztráty výkonových tranzistorů a protože je tranzistor prakticky saturován, jsou ztráty v sepnutém stavu rovněž minimalizovány.

I při použití transformátoru jako oddělovacího Členu budiče lze předloženým zapojením měnit šíři budícího impulsu v širokém rozsahu bez nebezpečí zhoršení jeho kvality. Tvar a velikost budícího proudu lze upravit použitím tvarovacích členů zapojených dle potřeby v budícím obvodě.

Nejčastější snahou je zvýšit strmost a amplitudu budícího impuslu v jeho začátku.

Konkrétní příklad zapojení je znázorněn na obr. 1, kde budič 2 je přes přepínač 2 a tvarovací obvod 2 spojen s výkonovým tranzistorem 4. Dále je přepínač 2 připojen jednak na napětí jedné polarity A (+) a jednak na napětí druhé polarity B,(-) vůči emitoru výkonového tranzistoru T4, přičemž je přepínač 2 tvořen komplementární dvojicí tranzistorů T2, T3, jejichž báze a emitory jsou navzájem spojené. Do prvního vinutí impulsního oddělovacího transformátoru TR je přiváděn spouštěcí impuls. Z druhého vinutí TR se transformovaným spouštěcím impulsem spíná první tranzistor TI budiče 2· Sepnutím tohoto tranzistoru TI se převede na spojené báze komplementární dvojice tranzistorů T2, T3 kladné napětí vůči emitoru. V důsledku toho dosud sepnutý tranzistor T3 komplementární dvojice vypíná (přes odpor R byla dosud báze tranzistoru T3 komplementární dvojice spojena se záporným pólem, první tranzistor TI byl rozepnut) a dosud vypnutý tranzistor T2 komplementární dvojice sepne a přivede kladné napětí přes tvarovací obvod 2 ^na bázi výkonového tranzistoru T4, který tímto sepne.

i

Použitým zapojením komplementární dvojice tranzistorů T2, T3 je zajištěno rychlé spínání a vypínání a nemůže nastat stav, kdy jsou oba tranzistory prakticky sepnuty a spojí oba póly zdroje do zkratu. Tvarovací obvod 2 zajistí pomocí kondenzátoru C zvýšení strmosti a amplitudy budícího proudu při spínání výkonového tranzistoru T4. Po skončení budícího impuslu první tranzistor Tl vypíná. Tím se na spojených bázích komplementární dvojice tranzistorů T2, T3 změní napětí (před odpor R se na báze přivádí záporné napětí) z kladného na záporné a tím tranzistor T2 začne vypínat, tranzistor T3 sepne a připojí záporné napětí na bázi výkonového tranzistoru T4, čímž urychlí jeho vypnutí.

V dalších možných způsobech zapojení podle vynálezu jsou ve spojených bázích a/nebo emitorech a/nebo kolektorových obvodech komplementární dvojice tranzistorů T2, Z2 zapojeny rezistory, kondenzátory eventuálně indukčností nebo sériové a/nebo paralelní kombinace jejich zapojení.

Zapojení výkonového budiče podle vynálezu je realizováno například v tranzistorovém scářecím zdroji.

Claims (2)

1. Zapojení výkonového budiče, zejména pro buzení výkonových tranzistorů, sestávající z budiče, spojeného přes přepínač a tvarovací obvod s výkonovým tranzistorem, vyznačené tím, že přepínač (2) je připojen jednak na napětí jedné polarity (A) a jednak na napětí druhé polarity (B) vůči emitoru alespoň jednoho výkonového tranzistoru (T4), přičemž přepínač (2) je tvořen alespoň jednou komplementární dvojicí tranzistorů (T2, T3) jejichž bá2e a emitory jsou navzájem spojené.

2. Zapojení výkonového budiče podle bodu 1, vyznačené tím, že ve spojených bázích a/nebo emitorech a/nebo kolektrových obvodech komplementární dvojice tranzistorů (T2,

T3), jsou zapojeny rezistory, kondenzátory event. indukčností nebo jejich sériové a/nebo paralelní kombinace.