[go: up one dir, main page]

SU1051716A1 - Semiconductor switch - Google Patents

Semiconductor switch Download PDF

Info

Publication number
SU1051716A1
SU1051716A1 SU823468266A SU3468266A SU1051716A1 SU 1051716 A1 SU1051716 A1 SU 1051716A1 SU 823468266 A SU823468266 A SU 823468266A SU 3468266 A SU3468266 A SU 3468266A SU 1051716 A1 SU1051716 A1 SU 1051716A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
diode
terminal
transistor
emitter
composite transistor
Prior art date
Application number
SU823468266A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Евгений Владимирович Машуков
Виктор Васильевич Сергеев
Original Assignee
Московский Ордена Ленина И Ордена Октябрьской Революции Авиационный Институт Им.Серго Орджоникидзе
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Московский Ордена Ленина И Ордена Октябрьской Революции Авиационный Институт Им.Серго Орджоникидзе filed Critical Московский Ордена Ленина И Ордена Октябрьской Революции Авиационный Институт Им.Серго Орджоникидзе
Priority to SU823468266A priority Critical patent/SU1051716A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1051716A1 publication Critical patent/SU1051716A1/en

Links

Landscapes

  • Electronic Switches (AREA)

Abstract

ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЙ КЛЮЧ, содержащий составной транзистор т шолншгаый на двух траазист фах, ме}1Шу базами которых вклкшен первый . диод, а к точке соединени  коллекторов ЕЮдключе} первый вывод второго диода и-выходна  клемма, усилитель мопшооти , состо щий на первого и второго тра зисторов разной проводимости, 6ааь1 которых подключены к вхсщной клемме, 9М11тте1и 1 чфез токоогр&оичиваюпгай дуоуюр - к базе составного транэистЬр а, а KonneKTqpfj - к первым кле1ммам соответствующих источников напр жени . При этом втора  KneiMtMa.oflHoro из ноточников и эмиттер составного транзио Tqpa соединены с общей шиной от л и чаю щ и и с   тем, что с целью повышени  быстродействи , введен третий диод, который ооецинен с одноименным вторым выводом втсфого диода, второй (Л клеммой другого источника йагфаокени  и эмиттером составнсго пранзистора.A SEMICONDUCTOR KEY, containing a composite transistor and a solid one on two trazists, the base of which includes the first one. diode, and to the point of connection of collectors EUdkeye} the first output of the second diode and the output terminal; the base of the composite transtrans, and KonneKTqpfj to the first terminal of the respective voltage sources. At the same time, the second KneiMtMa.oflHoro from the notochnikov and the emitter of the composite transistor Tqpa are connected to the common bus from l and tea and the second diode, which is connected to the second terminal of the same diode, is introduced to the second (L terminal Another source of jagfaokeni and an emitter of a composite transistor.

Description

Изобретение относитс  к импульсной технике и может быть использовано в качестве силового ключа в лреобрааова- тельных устройствах различного назначени . Известен полупроводниковый ключ, содержащий транзисторы, два диода, то коограничивающий резистор, входную и выходную клеммы YJ . Недостатками известного ключа  &л ютс  низкое быстродействие при включении и большие габариты и вес иэ-за наличи  реактивных элементов (орансформатора и конденсатора). Известен также полупроводниковый ключ, содержащий составной транзистор, вьшолненный на двух транзисторах, между базами которых включен первый диод, а к точке соединени  коллекторов подклк чены первый вывод второго диода и выходна  клемма, усилитель мощности, состо1пций из первого и второго транзиоTqpOB разной проводимости, базы которы подключены к входной клемме, эмиттеры через токоограничивающий резистор - к базе составного транзистора, а коллекторы - к первым клеммам соответствую- щих источников напр жени , при этом вт ра  клемма одного из источников и эмиттер составного транзистора соединены с обшей шиной 2j . Однако недостатком данного ключа также $1вл етс  низкое быстродействие обусловленное уменьшением скорости спада коллекторного тока выходного транзистора после запирани  эмиттерного перехода из-за пассивного рассасывани  избыточных носителей в коллекторной области . Цель изобретени  - повышение быстро действи .. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в полупроводниковый ключ, содержаший составной транзистор, выполненный на двух транзисторах, между базами кото рых включен первый аиоп, а к точке соединени  коллекторов подключены первый вывод второго диода и выходна  , усилитель мощности, состо щий из первого и транзис- , торов разной проводимости, базы которы подключены к входной клемме, эмиттеры через токоограничивающий резистор - к базе составного транзистора, а коллекго ры - к первым клеммам cooTBeTCTByKvщих источников напр жени , при этом втора  клемма одного из источников и эмиттер составного транзистора соедине ны с общей шиной, введен третий диод, кот(фый соединен с одноименным вторым выводом второго диода, второй клеммой другого источника напр жени  и эмиттером составного транзистора. На фиг. 1 представлена электрическа  схема поу пфоводниковс  о ключа; на фиг. 2 - временные диаграммы напр жений и токов (п5дактирной линией дл  сравнени  изображены переходные процеосы в прототипе). Полупроводниковый ключ содержит составной транзистор 1, выполненный на двух транзисторах 2 и 3,. например П-р-П проводимост мезвду базами коточ рых включен первый диод 4, а к точке соединени  коллекторов подключен катод втЬрого диода 5, усилитель 6 мощности , СОСТОЯЩИЙ из первого транзис-. Tqpa 7 П проводимости и второго транзистору 8 р-п-р проводимости. Базы транзисторов 7 и 8 подкгпочены к входной клемме &, эмиттеры через тб коограничивающий резист р iO - к базе составного транзистора 1, а коллекторы - к плюсовой клемме 11 отпирающего и к минусовой клемме 12 запирающего источников напр жени , при этом минусова  клемма источника отпирающего напр жени  и эмиттер составного транзистора 1 подключены к общей шине 13. Анод третьего диода 14 подключен к аноду второго диода 5 и плюсовой клемме 15 источника запирающего напр жени , а катод - к эмиттеру соотавного транзистора 1, коллектор которого соединен с выходной клеммой 16. Полупроводниковый ключ работает следующим образом. В момент изменени  пол рности сигнала на входной клемме 9 с положительной на отрицательную (начало процесса выключени ) закрываетс  транзистор 7, транзистор 8 открываетс  и от запирающего источника напр жени  протекает ток по цепи клемма 15 - диод 5 - переход база-коллектор транзистора 2 - резистор 1О - цепь эмиттер-коллектор транзистора 8 - клемма 12. При этом активно рассасываютс  избыточные ноойтели в коллекторной области транзистора 2 И его напр жение база - коллектор увеличиваетс  (транзистор 2 выходит иэ области насыщени ). После .этого ток от запирающего источника напр жени  начинает протекать по цепи клемма 15 - диод 5 - переход база-коллектор транзистора 3 - параллельно включенные переход база-эмиттер транSHcrqpa 2 и диод 4 - резистор 10 пепь эмитт у-коллектор транзистора 8 клемма 12. При этом активно рассасываютс  избыточные носители в коллектор ной области силового транзистора 3, а транаистор 2 активно запираетс . Такое состо ние подд живаетс  в схеме до тех nopi пока на рассосутс  избыточные но CHxefoi в коллектс ной области транзио тора 3 и напр жение коллектор-эмиттер на нем не вырастет настолько, что диод 5 запираетс . После этого ток От запирающего источника напр жени  протекает по цепи клемма 15 - диод 14переход база-эмиттер силового транзиотора 3- диод 4 (переход база-эмиттер транзистора 2 к этому моменту уже заперт) - резистор 10 - цепь эмиттерколлектор транзистора 8 - клемма 12.The invention relates to a pulse technique and can be used as a power switch in a conversion device for various purposes. Known semiconductor key containing transistors, two diodes, the co-limiting resistor, the input and output terminals YJ. The disadvantages of the well-known key & are low speed when switching on and large size and weight due to the presence of reactive elements (transformer and capacitor). Also known is a semiconductor switch containing a composite transistor, implemented on two transistors, between the bases of which the first diode is connected, and the first terminal of the second diode and the output terminal, power amplifier, of the first and second transients TqpOB of different conductivity, the bases of which are connected connected to the input terminal, the emitters through the current-limiting resistor to the base of the composite transistor, and the collectors to the first terminals of the corresponding voltage sources, while at the same time o from the sources and emitter of the composite transistor are connected to the common bus 2j. However, the disadvantage of this switch is also $ 1, which results in a slow response rate due to a decrease in the decay rate of the collector current of the output transistor after locking the emitter junction due to passive resorption of excess media in the collector region. The purpose of the invention is to increase the fast operation. The goal is achieved by the fact that a semiconductor switch containing a composite transistor made on two transistors, between the bases of which the first aiop is connected, and the first terminal of the second diode and the output are connected to the junction point of the collectors consisting of the first and transistor tori of different conductivity, the bases of which are connected to the input terminal, the emitters through the current limiting resistor to the base of the composite transistor, and the collectors to the first terminals of the cooTBeTCTByKv their voltage sources, while the second terminal of one of the sources and the emitter of the composite transistor are connected to a common bus, a third diode is inserted (the cathode is connected to the second terminal of the second diode of the same name, the second terminal of another voltage source, and the composite transistor emitter. FIG. Fig. 1 shows the electrical circuit of the key driver; Fig. 2 shows the time diagrams of voltages and currents (the transition line in the prototype is shown by comparison line). The semiconductor key contains a composite transistor 1, made on two transistors 2 and 3 ,. For example, the PN conductivity of the midfield bases of which are connected to the first diode 4, and the cathode of the second diode 5, the power amplifier 6, CONTAINING from the first transis- sion, is connected to the junction point of the collectors. Tqpa 7 n conduction and the second transistor 8 pnp conductivity. The bases of transistors 7 and 8 are connected to the input terminal & emitters via TB co-limiting resistor iO to the base of the composite transistor 1, and the collectors to the positive terminal 11 of the unlocking and the negative terminal 12 of the locking voltage sources, while the minus terminal of the unlocking source the voltage and the emitter of the composite transistor 1 are connected to the common bus 13. The anode of the third diode 14 is connected to the anode of the second diode 5 and the positive terminal 15 of the blocking voltage source, and the cathode to the emitter of the corresponding transistor 1, whose collector dinen with output terminal 16. Semiconductor key works as follows. At the moment when the polarity of the signal at the input terminal 9 changes from positive to negative (the beginning of the switching off process), transistor 7 closes, transistor 8 opens and current flows from circuit voltage source through terminal 15 - diode 5 - junction-collector transistor 2 - resistor 1O - the emitter-collector circuit of transistor 8 - terminal 12. At the same time, excess noytels in the collector region of transistor 2 actively dissolve and its base-collector voltage increases (transistor 2 goes out of the saturation region). After this, the current from the blocking voltage source begins to flow through the circuit terminal 15 - diode 5 - base-collector junction of transistor 3 - parallel transSHcrqpa 2 base-emitter junction and diode 4 - resistor 10 pept emitt-e collector of transistor 8 terminal 12. In this case, excessive carriers are actively absorbed in the collector region of the power transistor 3, and transistor 2 is actively locked. Such a state is maintained in the circuit until those nopi until the excess but CHxefoi in the collective region of the transistor 3 are resolved and the collector-emitter voltage on it does not increase so much that diode 5 is closed. After that, the current From the blocking voltage source flows through the circuit terminal 15 - diode 14 junction base-emitter of the power transiotor 3 - diode 4 (junction base-emitter of transistor 2 is already locked at this moment) - resistor 10 - emitter-collector circuit of transistor 8 - terminal 12.

В случае использовани  составного транзистора на транзисторах p-W проводимости пол рность источников напр жени  и пол рность включени  диодов, а -также проводимость транзисторов усилител  мощности мен ютс  на обратные. In the case of using a composite transistor on p-W transistors, the polarity of the voltage sources and the polarity of switching on the diodes, as well as the conductivity of the transistors of the power amplifier, are reversed.

В частном случае при небольшой выходной мощности составной транзистор с диодом, включенным между базами транзисторов , на которых выполнен составной транзистор, может быть-заменен на одиночный транзистор средней мощности.In the particular case with a small output power, a composite transistor with a diode connected between the bases of the transistors on which the composite transistor is made can be replaced with a single medium power transistor.

Дл  эффеш вной работы ключа необхо димо, чтобы пр мое напр жение диода 5 было меньще, чем пр мое напр жение ди да 14, поэтому можно в качестве дио да 14 примен ть последовательное соединение двух диодов или выбрать диоды 5 и 14 с разными пр мыми напр ж&ни ми .In order for the key to work effectively, the direct voltage of diode 5 is less than the direct voltage of diode 14; therefore, it is possible to use a diode 5 in series as a diode 14 or select diodes 5 and 14 with different straight lines. right & mi.

Таким образом, использование предл гаемого полупроводникового ключа поэвол ет уменьшить ем  переключени  выходного транзистора до 3-4 мкс и повысить КПД до 95%.Thus, the use of the proposed semiconductor key makes it possible to reduce the switching of the output transistor to 3-4 microseconds and increase the efficiency to 95%.

Тем самым существенно упрощаетс  схема устройства (упрощаютс  пепи защиты от сквозных токов, формировани  безопасных траекторий переключени  выходного транзистора), повышаютс  экономичность и надежность.This greatly simplifies the circuitry of the device (the peaks of protection from through currents, the formation of safe switching paths of the output transistor are simplified), and cost-effectiveness and reliability are improved.

tHtH

инзinc

фаг 2phage 2

Claims (1)

ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЙ КЛЮЧ, содержащий составной транзистор, выполненный на двух транзисторах, между базами которых включен первый диод, а к точке соединения коллекторов подключены первый вывод второго диода и-выходная клемма, усилитель мощности, состоящий из первого и второго транзисторов разной проводимости, базы которых подключены к входной клемме, эмиттеры через токоограничивающий ре; зистор - к базе составного транзистора, а коллекторы - к первым клеммам соответствующих источников напряжения, при этом вторая 1 клемма одного из источников и эмиттер составного транзистора соединены с общей шиной, от л и ч а ю щийся тем, что, с целью по-* вышения быстродействия, введен третий диод, который соединен с одноименным .< вторым выводом второго диода, второй клеммой другого источника напряжения и эмиттером составного транзистора.SEMICONDUCTOR KEY containing a composite transistor made on two transistors between the bases of which the first diode is connected, and the first output of the second diode and the output terminal, a power amplifier consisting of the first and second transistors of different conductivity, the bases of which are connected to input terminal, emitters through current-limiting re; the resistor is to the base of the composite transistor, and the collectors are to the first terminals of the corresponding voltage sources, while the second 1 terminal of one of the sources and the emitter of the composite transistor are connected to a common bus, which is based on the fact that, in order to * To improve performance, a third diode is introduced, which is connected to the same name. <the second terminal of the second diode, the second terminal of another voltage source and the emitter of the composite transistor. J ,„.1051716J, „. 1051716 105171«105171 "
SU823468266A 1982-07-09 1982-07-09 Semiconductor switch SU1051716A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823468266A SU1051716A1 (en) 1982-07-09 1982-07-09 Semiconductor switch

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823468266A SU1051716A1 (en) 1982-07-09 1982-07-09 Semiconductor switch

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1051716A1 true SU1051716A1 (en) 1983-10-30

Family

ID=21021708

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU823468266A SU1051716A1 (en) 1982-07-09 1982-07-09 Semiconductor switch

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1051716A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Авторское сввдетельство СХХР J 879775, кл. Н 03 К 17/6О, 11.11.79.; 2. Элб1етрС1Ш а в автоматЕк ке« Под ред. Ю. И. Конева. Вып. 9, М.,, Советрское радио, 1977, с. 172,. . 4 (прототип). *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4420786A (en) Polarity guard circuit
GB2116788A (en) Improvements in or relating to transistor bridge rectifier circuits for telephones
SE7907853L (en) switching circuit
SU1051716A1 (en) Semiconductor switch
US3710041A (en) Element with turn-on delay and a fast recovery for a high speed integrated circuit
US3215858A (en) High speed transistor switching circuit
US3417266A (en) Pulse modulator providing fast rise and fall times
JPH0313770Y2 (en)
US3187198A (en) Semiconductor pulse control circuit
SU1051717A1 (en) Semiconductor switch
JPH07101842B2 (en) Integrated circuit having driver circuit
RU1798911C (en) Analog commutator
RU1775811C (en) Transistor switch
KR930006692Y1 (en) Switching time reduction circuit using Schottky diode
SU1589379A1 (en) Differential amplifyer
GB2148622A (en) Electronic control circuit
SU1741244A1 (en) Dc/dc converter
SU896761A1 (en) Electronic switch
SU1270878A1 (en) Device for charging reservoir capacitor
SU790327A1 (en) Logic level converter
CA1140221A (en) Self current limiting control circuitry for gated diode switches
SU949764A1 (en) Synchronizable dc voltage converter
SU1081778A1 (en) Polyphase multivibrator
SU1614104A1 (en) Pulse shaper
SU1330748A1 (en) Bipolary relay