DD256967A1

DD256967A1 - Antisaettigungsschaltung fuer leistungsschalttransistoren

Info

Publication number: DD256967A1
Application number: DD29888486A
Authority: DD
Inventors: Guenter Molgedey; Werner Rinck
Original assignee: Akad Wissenschaften Ddr
Priority date: 1986-12-31
Filing date: 1986-12-31
Publication date: 1988-05-25

Abstract

Die Erfindung ist insbesondere in Schaltnetzteilen und Motorsteuerungen anwendbar. Erfindungsgemaess wird bei einer Antisaettigungsschaltung, bei der eine Diode in Reihe mit einem Daempfungswiderstand vom Kollektor des Leistungsschalttransistors zur Basis des Treibertransistors geschaltet ist, dem Daempfungswiderstand eine Induktivitaet parallel geschaltet. Figur

Description

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Es ist bekannt bei Leistungsschalttransistoren den Zustand der Sättigung durch eine von Kollektor nachiBasis geschaltete Diode zu verhindern (Elektroniker Nr. 12/1979, S. 11). Diese Anordnung hat den Nachteil, daß sehr große Ansteuerleistungen erforderlich sind. Die Ursache ist darin zu suchen, daß die Leistungsschalttransistoren nur geringe Stromverstärkungsfaktoren haben.

Zur Vermeidung dieses Nachteils ist es deshalb bekannt, einen Emitterfolger vor den Leistungsschalttransistor zu schalten. Diese Anordnung hat den Nachteil, daß störende Schwingungen nach dem Schaltvorgang auftreten können. Die Ursache liegt in der stark gestiegenen Verstärkung der Anordnung. Es ist versucht worden, diesen Nachteil durch die Einfügung eines Dämpfungswiderstandes in Reihe zu der Diode zu beseitigen (DD-WP 223031). Die Einfügung dieses Widerstandes führt jedoch zu einer Minderung der Sättigungsverhinderung der Schaltung. Die Ursache hierfür ist darin zu sehen, daß der Spannungsabfall am Widerstand zu einem Absinken der Kollektorspannung führt. In dem damit erreichten Arbeitspunkt ist die Verstärkung des Leistungsschalttransistors so gering, daß Schwingungen unterbleiben. Damit ist aber die Sättigungsverhinderung nicht mehr gewährleistet. Es ist nicht möglich, den Widerstand so groß zu wählen, daß bei Erhalt der Sättigungsverhinderung die Schwingungen unterdrückt werden.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, eine sicher arbeitende Sättigungsverhinderungsschaltung zu schaffen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Sättigungsverhinderung zu erreichen, ohne das die Anordnung zu Schwingungen neigt.

Erfindungsgemäß wird das bei einer Anordnung zur Sättigungsverhinderung, bei der eine Diode in Reihe mit einem Dämpfungswiderstand vom Kollektor des Leistungsschalttransistors zur Basis des Treibertransistors geschaltet ist, dadurch erreicht, daß parallel zum Dämpfungswiderstand eine Induktivität angeordnet ist.

Die Induktivität ermöglicht es bei Erhalt der Funktion der Sättigungsverhinderungsschaltung den Dämpfungswiderstand so zu vergrößern, daß Schwingungen unterdrückt werden.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll in einem Ausführungsbeispiel anhand einer Schaltskizze näher erläutert werden.

Die Schaltung enthält zwei getastete Stromquellen, die jeweils eine Stromquelle Qi, Q2 sowie einen Schalter Si, S2 enthalten. Die Stromquelle Q1 ist über eine Diode VD1 mit der Basis eines Treibertransistors VTi verbunden. Weiterhin ist ein Leistungsschalttransistor VTS angeordnet, dem eine Lastimpedanz ZL sowie eine Diode VD2 und ein Dämpfungswiderstand Ri zugeordnet sind. Dem Dämpfungswiderstand Ri ist eine Induktivität Li parallel geschaltet.

Durch das Schließen des Schalters Si erhält der Treibertransistor VTi über die Diode VDi Basisstrom und steuert damit den Leistungsschalttransistor VTS an. Der Strom der Stromquelle Qi ist so dimensioniert, daß der Leistungsschalttransistor VTS sicher den Zustand der Sättigung erreichen kann.

Der Stromfluß im Leistungsschalttransistor VTS bewirkten der Lastimpedanz ZL einen Spannungsabfall. Wenn die Kollektor-Basis-Spannung des Leistungsschalttransistors VTS die Spannung zwischen Punkten A und B erreicht, beginnt der Strom der Stromquelle Q1 zum Teil über den Dämpfungswiderstand R1, die Diode VT2 und den Kollektor des Leistungsschalttransistors VTS abzufließen. Dadurch wird verhindert, daß der Leistungsschalttransistor VTS gesättigt wird. Die Größe des Widerstandes Ri bestimmt somit die Größe der sich einstellenden Kollektor-Emitter-Spannung des Leistungsschalttransistors VTS und den Grad der Sättigung des Transistors. Angestrebt wird der Zustand der Quasisättigung.

Diese beschriebene Sättigungsverhinderungsschaltung stellt einen Regelkreis für die Kollektor-Emitter-Spannung des Leistungsschalttransistors VTS dar. Dieser Kreis hat für kleine Widerstandswerte eine hohe Spannungsverstärkung und eine Phasendrehung, die zu Schwingungen führt. Durch Vergrößerung des Dämpfungswiderstandes Ri können diese Schwingungen bedämpft werden. Die Vergrößerung des Dämpfungswiderstandes Ri führt zu einem größeren Spannungsabfall an diesem Widerstand und damit zu einer stärkeren Sättigung des Leistungsschalttransistors VTS, womit die angestrebte Wirkung der Sättigungsverhinderung aufgehoben wird. Durch die Parallelschaltung der Induktivität L1 zum Dämpfungswiderstand R1 wird dieser Spannungsabfall verhindert.

Zum Ausschalten des Leistungsschalttransistors VTS wird der Schalter Si geöffnet und der Schalter S2 geschlossen. Die Ausräumschaltung AS bewirkt dann eine geordnete Abschaltung des Leistungsschalttransistors VTS.

Claims

Antisättigungsschaltung für Leistungsschalttransistoren, bei der eine Diode in Reihe mit einem Dämpfungswiderstand vom Kollektor des Leistungsschalttransistors zur Basis des Treibertransistors geschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zum Dämpfungswiderstand (R1) eine Induktivität (L1) angeordnet ist.

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Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung ist insbesondere in Schaltnetzteilen und Motorsteuerungen anwendbar.