CS259772B1 - Zapojení obvodů jednočinného měniče θθ zdokonaleným buzením koncového stupně - Google Patents

Abstract

Podstata zapojení spočívá v tom, že vybíjecí odpor ochrany měniče, tvořeného budicí jednotkou, budicím transformátorem, tlumícím odborem buzení, ochrannou diodou, koncovým spínacím tranzistorem, kondenzátorem ochrany, oddělovací diodou ochrany koncového tranzistoru, výstupním transformátorem a usměrňovačem s LC filtrem, je zemnícím vývodem připojen jednak na kondenzátor zpětného běhu a jednak na kolektor zavíracího tranzistoru jehož emitor je zapojen jednak do báze koncového spínacího tranzistoru, jednak na katodu ochranné diody a jednak na katodu oddělovací diody buzení, která je anodou spojena jednak s bází zavíracího tranzistoru, jednak s tlumícím odporem buzení a jednak s výstupem budicího transformátoru. Navržené zapojení lze využít při konstrukci palubního leteckého zdroje měničového typu.

Description

Vynález se týká zapojení obvodů jednočinného měniče se zdokonaleným buzením koncového stupně.

V palubních leteckých zařízeních se v poslední době začínají jako hlavní napájecí zdroje používat generátory 115 V/400 Hz s proměnnou frekvencí i amplitudou. Je to dáno nově zaváděnými předpisy ARINC. Zdrojové jednotky palubních elektronických systémů je nutné řešit pomocí elektronických měničů, protože klasické řešení pomocí ti*ansformátorů a za nimi následujících sériových stabilizátorů je z hlediska váhy a rozměrů nepřijatelné. Běžné měniče jsou schopné pracovat od určitého minimálního do maximálního vstupního napětí a v určitém rozsahu proudových odběrů. V palubních zařízeních může být poměr pracovních vstupních napětí až 1 : 2,5 a poměr výstupních proudů dokonce až 1 : 20.

Vzhledem k tomu, že uvedené rozsahy změn vstupních napětí a výstupních proudů překrývají měniče změnou střídy svých pracovních pulsů, je možné tyto měniče řešit pomocí velmi rychlých spínacích výkonových tranzistorů. Vysoká frekvence je zde vyžadována pro snížení váhy transformačních členů měniče.

Nevýhodou tohoto řešení je nedostupnost tranzistorů s výše uvedenými vlastnostmi. Při řešení měničů s dostupnými tranzistory nestačí tyto pracovat na vysokých frekvencích. Již při pracovním kmitočtu 30 kHz je nutno tranzistor pro rychlejší otevření budit větším bázovým proudem. Dochází tak k přesycení tranzistoru a v okamžiku rozepnutí musí pak bází protéct alespoň dvojnásobný proud, aby se tranzistor dostatečně rychle zavřel*

V běžných měničích je problém řešen zmenšením propustného proudu báze tranzistoru na nejnižší možnou hodnotu.

Tyto měniče však pracují s malou tolerancí vstupního napětí a nevyhovují výše uvedeným požadavkům.

Další možností je řešení s velkým budicím výkonem. Budicí transformátor je v tomto případě navržen s velkou rozptylnou indukčnosti. Pro přivedení záporného proudu do báze tranzistoru slouží zásoba energie, nashromážděná v rozptylné indukčnosti budicího transformátoru za dobu činného běhu.

o

Toto řešení sice vyhovuje výše uvedeným požadavkům na buzení koncového tranzistoru, má však nevýhodu v tom, že vyžaduje velký budicí výkon a rozměrnější budicí transformátor.

Tím narůstají ztráty měniče a jeho váha, které jsou nejdůležitějšími hledisky pro konstrukci leteckých zařízení.

Uvedené nevýhody odstraňuje zapojení obvodů jednočinného měniče se zdokonaleným buzením koncového stupně s využitím části ztrátové energie pro krytí budicího výkonu ve zpětném běhu měniče podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že budicí jednotka spojená se zemí je připojena k vývodům primárního vinutí budicího transformátoru, jehož sekundární vinutí je jedním vývodem připojeno na zem, zatímco druhým vývodem je připojeno jednak na tlumící odpor buzení spojený se zemí, jednak na anodu oddělovací diody buzení a jednak na bázi zavíracího tranzistoru, jehož emitor je připojen jednak na katodu oddělovací diody buzení, jednak na katodu ochranné diody, jejíž anoda je spojena se zema^ a jednak na bázi koncového spínacího tranzistoru, který je 3vým emitorem připojen na zem a jehož kolektor je připojen jednak na první vývod kondenzátoru ochrany a jednak na vývod primárního vinutí výstupního transformátoru, kte- . ré je svým druhým vývodem připojeno na vstupní svorku měniče, přičemž vývody sekundárního vinutí výstupního transformátoru jsou připojeny k usměrňovači s LC filtrem, jehož první výstup je spojen se zemí a druhý výstup je spojen jednak s výstupní svorkou a jednak s měřicím vstupem, budicí jednotky, zatímco kolektor zavíracího tranzistoru je spojen jednak s prvním vývodem kondenzátoru zpětného běhu a jednak s vybíjecím odporem ochrany, který je svým druhým vývodem spojen jednak s druhým vývodem kondenzátoru ochrany koncového tranzistoru, jejíž katoda je s druhým vývodem kondenzátoru zpětného běhu připojena na zem.

Výhodou navrženého zapojení je dosažení přijatelných parametrů měničového palubního zdroje pracujícího s napájecím napětím o proměnné amplitudě. Další významnou výhodou zapojení je jeho realizovatelnost s dostupnými elektronickými prvky.

Příklad zapojení podle vynálezu je schematicky znázorněn na připojeném výkresu.

I

- 3 Budicí jednotka 1 spojená se zemí je připojena· k vývodům 2a. 2b primárního vinutí budicího transformátoru 2, jehož sekundární vinutí je jedním vývodem 2d připojeno na zem. Druhým vývodem 2c je sukundární vinutí budicího transformátoru 2 připojeno jednak na tlumící odpor £ buzení spojený se zemí, jednak na anodu oddělovací diody buzení £ a jednak na bázi zavíracího tranzistoru £. Emitor zavíracího tranzistoru £ je připojen jednak na katodu oddělovací diody buzení £, jednak na katodu ochranné diody 6, jejíž anoda je spojená se zemí, a jednak na bázi koncového spínacího tranzistoru 2» který je svým emitorem připojen na zem. Kolektor spínacího tranzistoru 2 j.e připojen jednak na první vývod kondenzátoru ochrany 11 a jednak na vývod 12a primárního vinutí výstupního transformátoru 12, které je svým druhým vývodem 12b připojeno na vstupní svorku 15 měniče. Vývody 12_c. 12d sekundárního vinutí výstupního transformátoru 12 jsou připojeny k usměrňovači 13 s LC filtrem, jehož první výstup je spojen se zemí a-druhý výstup je spojen jednak s výstupní svorkou 14 měniče a jednak s měřicím vstupem budicí jednotky 1. Kolektor zavíracího tranzistoru £ je spojen jednak s prvním vývodem kondenzátoru zpětného běhu £ a jednak s vybíjecím odporem 8 ochrany, který je svým druhým vývodem spojen jednak s druhým vývodem kondenzátoru ochrany 11 a jednak s anodou oddělovací diody 10 ochrany koncového tranzistoru, jejíž katoda je s druhým vývodem kondenzátoru £ zpětného běhu připojena na zem.

Budicí jednotka 1 budí v činném běhu přes budicí transformátor- 2.a oddělovací diodu buzení £ kladným impulsem do báze spí nací tranzistor 2» který připne svým kolektorem primární vinutí výstupního transformátoru 12 na vstupní napětí měniče. Současně se vybíjí kondenzátor ochrany 11 v obvodu: kondenzátor ochrany 11. kolektor koncového spínacího tranzistoru 2» zem, kondenzátor zpětného běhu £, vybíjejí odpor 8 ochrany a druhý vývod kondenzátoru ochrany 11. V tomto obvodu předá kondenzátor ochrany 11 část své energie kondenzátoru zpětného běhu £. l’o ukončení činného běhu přestane budicí jednotka 1 dodávat energii do budicího transformátoru 2, na jehož sekundárním vinutí se indikuje vlivem vlastní rozptylné indukčnosti záporný impuls, který otvírá zavírací tranzistor £, jenž připojí bázi koncového 259772

- 4 spínacího tranzistoru 2 na kondenzátor zpětného běhu 2.» který byl v činném běhu nabit na záporné napětí· Bází koncového spínacího tranzistoru 2 proteče záporný proud a tranzistor se zavírá· Napětí na kolektoru koncového spínacího tranzistoru 2 roste se strmosti závislou na indukčnosti primárního vinutí výstupního transformátoru 12 a kapacitě ochranného kondenzátoru 11· Ve zpětném běhu se ochranný kondenzátor 11 nabíjí v obvodu: vstupní napětí měniče 15. primární vinutí výstupního transformátoru 12, kondenzátor ochrany 11. oddělovací dioda ochrany koncového tranzistoru 10 a zem·

Střídavé napětí získané na sekundárním vinutí výstupního transformátoru 12 je usměrněno a vyfiltrováno v usměrňovači s LC filtrem 12» jehož jeden výstup je spojen se zemí a-druhý s výstupní svorkou 14 a s měřicím vstupem budicí jednotky 1, která reguluje v závislosti na výstupním napětí měniče poměr času sepnutí a rozepnutí koncového spínacího tranzistoru 2·

Zapojení podle vynálezu lze využít při konstrukci palubních leteckých zdrojů měničového typu.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   Zapojení obvodů jednočinného měniče se zdokonaleným buzením koncového stupně, s využitím části ztrátové energie pro krytí budicího výkonu ve zpětném běhu měniče, vyznačené tím,

   Že budicí jednotka (1) spojená se zemí je připojena k vývodům (2a), (2b) primárního vinutí budicího transformátoru (2), jehož sekundární vinutí je jedním vývodem (2d) připojeno na zem, zatímco druhým vývodem (2c) je připojeno jednak na tlumicí odpor (3) buzení spojený se zemí, jednak na anodu oddělovací diody buzení (4) a jednak na bázi zavíracího tranzistoru (5), jehož emitor je připojen jednak na katodu oddělovací diody buzení (4), jednak na katodu ochranné diody (6), jejíž anoda je spojená se zemí, a jednak na bázi koncového spínacího tranzistoru (7), který je svým emitorem připojen na zem a jehož kolektor je připojen jednak na první vývod kondenzátoru ochrany (11) a jednak na vývod (12a) primárního vinutí výstupního transformátoru (12), které je svým druhým vývodem (12b) připojeno na vstupní svorku (15) měniče, přičemž vývody (12c), (12d) sekundárního vinutí výstupního transformátoru (12) jsou připojeny k usměrňovači (13) s LC filtrem, jehož první výstup je spojen se zemí a druhý výstup je spojen jednak s výstupní svorkou (14) měniče a jednak s měřicím vstupem budicí jednotky (1), zatímco kolektor zavíracího tranzistoru (5) je spojen jednak s prvním vývodem kondenzátoru zpětného běhu (9) a jednak s vybíjecím odporem (8) ochrany, který je svým druhým vývodem spojen jednak s druhým vývodem kondenzátoru ochrany (11) a jednak s anodou oddělovací diody (10) ochrany koncového tranzistoru, jejíž katoda je s druhým . vývodem kondenzátoru (9) zpětného běhu připojena na zem.