СПОСОБ И УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ТРАНЗИСТОРНЫМ КЛЮЧОМ

1. Способ управления транзистором с изолированным затвором, основанный на формировании сигналов включения (заряда затворной емкости) и выключения (разряда затворной емкости) при достижении током, протекающим через транзистор, пороговой величины с последующим разрядом входной емкости транзистора с помощью управляющего транзисторного ключа, шунтирующего вход силового ключа по сигналу датчика тока, отличающийся тем, что при включении транзистора по сигналу датчика нуля напряжения на коллекторе транзистора через определенное время задержки, гарантирующее полный заряд входной емкости силового ключа, происходит прерывание управляющего сигнала включения с последующим переводом каскада формирования импульсов в режим высокоомного выхода (третье состояние), а разблокирование и перевод в режим низкоомного выхода происходит только после завершения активной фазы выключения транзистора при выполнении условий снижения напряжения на затворе силового транзистора до пороговой величины запирания (6…7 В) и окончания стадии разряда емкости Миллера.
2. Способ управления по п.1, отличающийся тем, что электрическая цепь, шунтирующая затворную цепь силового ключа, работает в линейном режиме управляемого сопротивления, а у порогового элемента датчика тока на границе переключения формируется линейный участок снижения выходного сигнала, образуя, совместно с шунтирующей затвор силового транзистора цепью, формирователь тока с отрицательной обратной связью, удерживающей на интервале активной фазы выключения транзистора ток на уровне пороговой величины.
3. Способ управления по п.1, отличающийся тем, что для исключения влияния на цепь разряда входной емкости силового БТИЗ или силового МОП транзистора напряжения на измерительном резисторе (токовом шунте), управляемое сопротивление разряда с последовательно соединенным измерительным резистором включены непосредственно между затвором и минусовым зажимом транзистора в точке соединения с измерительным шунтом.
4. Способ управления по п.1, отличающийся тем, что для повышения помехоустойчивости блокирование сигнала разрешения на входе формирователя импульсов включения/выключения снимается по прошествии интервала задержки после разблокирования входа сигнала управления.
5. Устройство управления биполярным транзистором с изолированным затвором (БТИЗ), состоящее из: формирователя импульсов включения/выключения транзистора с входами «управление» и «разрешение работы»; источника питания, с напряжением не менее необходимой величины импульса включения БТИЗ; выхода формирователя, соединенного с затвором БТИЗ через токоограничивающий резистор; транзисторного ключа, образующего шунтирующую цепь управления БТИЗ; порогового устройства фиксации тока перегрузки, к прямому входу которого подключен вывод включенного в эмиттерную цепь резистивного шунта, связанный с эмиттером БТИЗ, а выход соединен с входом ключа, шунтирующего затворную цепь БТИЗ, - отличающееся тем, что цепь, шунтирующая вход управления БТИЗ, выполнена из последовательно включенных МОП транзистора с Р-каналом и измерительного резистора, причем исток МОП транзистора соединен с затвором БТИЗ, затвор МОП транзистора соединен с затвором БТИЗ транзистора через первое сопротивление смещения затворного потенциала МОП транзистора, а второй резистор цепи смещения включен между затвором МОП транзистора и инверсным выходом детектора пороговой величины тока БТИЗ, а вход детектора пороговой величины тока БТИЗ через ограничивающий резистор соединен с потенциальным выводом измерительного шунта.
6. Устройство но п.5 отличающееся тем, что сигнал управления БТИЗ, формируемый датчиком низкого напряжения на транзисторе при единичном уровне сигналов на управляющем и разрешающем входах формирователя, получаемых через ограничивающий резистор от источника управляющего сигнала и источника питания, осуществляет запуск схемы устройства управления, в то время как специальное управление формирователем импульсов реализовано по алгоритму по п.1-4 посредством того, что входы «управление» и «разрешение» формирователя импульсов включения БТИЗ шунтируются первым ключом (биполярным транзистором) и вторым ключом (на основе МОП транзистора), соответственно, причем выход первого ключа через резистор связи соединен с затвором второго ключа, образуя цепь задержки реакции второго ключа при блокировке входа разрешения на время, определяемое величиной сопротивления резистора связи и входной емкостью МОП транзистора, в то время как для снижения времени задержки при снятии блокировки входа разрешения (при замыкании первого ключа), параллельно резистору связи включен диод, анод которого соединен с затвором МОП транзистора, а вход первого ключа соединен через ограничивающий резистор с измерительным резистором в цепи разряда затворной емкости БТИЗ.
7. Устройство по п.5, отличающееся тем, что для повышения помехозащищенности, вход управления первого ключа блокируется дополнительным полевым транзистором, затвор которого связан с выходом датчика величины тока затвора силового транзистора, а отрицательный полюс источника питания устройства связан с эмиттером силового транзистора в точке соединения с измерительным шунтом, образуя точку потенциального заземления.
8. Устройство по п.5, отличающееся тем, что для повышения устойчивости на высокой частоте преобразования датчиком пороговой величины тока силового транзистора является маломощный биполярный транзистор, базо-эмиттерный переход является входом датчика, а его коллектор - выходом датчика.