Przedmiotem wynalazku jest tranzystorowa prze¬ twornica przeplywowa z tranzystorowym stopniem wykonawczym o zbocznikowanym kondensatorze i zlaczem kolektor-emiter drugiego tranzystora oraz z zalaczonym w obwód roboczy transformatorem, do którego uzwojenia wyjsciowego szeregowo z ob¬ ciazeniem wlaczona jest dioda prostownicza, a rów¬ nolegle do obciazenia — dioda zwrotna.Znany jest uklad tego'rodzaju przetwornicy (Val- vo-Bericht 1974, Band XV;iI, Heft 1/2, strony 149— —151). Kondensator umieszczony w tym ukladzie przetwornicy miedzy kolektorem a emiterem tran¬ zystora przelaczajacego nie moze w wystarczaja¬ cym stopniu odciazyc tego tranzystora przy wyla¬ czaniu, bowiem jednoczesnie sluzy on do rozmag¬ nesowania rdzenia transformatora. Pojemnosc tego kondensatora musi wiec byc dobierana droga kom¬ promisu, W przetwornicach z galwaniczna separacja obwodów wejsciowego i wyjsciowego pojemnosc kondensatora i indukcyjnosc glówna transforma¬ tora tworza rozmagnesowujacy obwód drgajacy.Wartosc pojemnosci musi byc wiec przede wszyst¬ kim dopasowana do indukcyjnosci glównej trans¬ formatora, a wiec skutecznosc odciazenia tranzy¬ stora przelaczajacego zalezy bezposrednio od wy¬ znaczonej w ten sposób wartosci pojemnosci. Dla pelnej ochrony tranzystora przy wylaczaniu mu¬ sialby ten kondensator miec wielokrotnie wieksza pojemnosc, niz pojemnosc konieczna jest dla ce¬ lów rozmagnesowania.Zadaniem wynalazku jest opracowanie nie koli¬ dujacego ze wspomnianym procesem rozmagneso¬ wania rdzenia transformatora, sposobu odciazenia tranzystora wykonawczego od funkcji wylaczania dla wspomnianej na wstepie przetwornicy.Zadanie powyzsze wedlug wynalazku rozwiazane zostalo przez zastosowanie w jednej z galezi rów¬ noleglych do zlacza kolektor-emiter tranzystora wykonawczego kondensatora majacego za zadanie ochrone tego tranzystora przy wylaczaniu, a w drugiej galezi — kondensatora sluzacego do roz¬ magnesowania rdzenia transformatora, przy czym kondensator zabezpieczajacy wlaczany zostaje mie¬ dzy kolektor i emiter za pomoca lacznika syn¬ chronicznie z sygnalem sterujacym tranzystor wy- kdhawczy podczas zmiany jego stanu z przewo¬ dzenia na zaporowy. / Uklad wedlug wynalazku pozwala w pelni od¬ dzielic funkcje zabezpieczenia tranzystora wyko¬ nawczego przy wylaczaniu od funkcji rozmagneso¬ wania rdzenia transformatora. Kondensator ochron¬ ny moze byc dobrany o odpowiednio duzej pojem¬ nosci dla realizacji optymalnego przebiegu wyla¬ czania tranzystora wykonawczego, po którym zo¬ staje odlaczony. Nastepnie ma miejsce proces roz¬ magnesowania rdzenia transformatora za pomoca drugiego kondensatora.Naladowany podczas wylaczania tranzystora wy¬ konawczego kondensator zabezpieczajacy rozlado- 112 478112 478 wany zostaje przez rezystor podczas wystepujacej nastepnie przerwy.Zastosowanie ukladu wedlug wynalazku nie wia¬ ze sie ze specjalnym przekonstruowaniem ukladu regulacji i sterowania przetwornicy pradu stalego.Zgodnie z innym korzystnym uksztaltowaniem ukladu wedlug wynalazku osiaga sie duza prosto¬ te rozwiazania ukladowego dzieki temu, ze zala¬ czanie i odlaczanie kondensatora zabezpieczajacego odbywa sie za pomoca tranzystora przelaczajacego, który sterowany jest przez przekladnik pradowy, którego pierwotne uzwojenie wlaczone jest' w ^b- wód kolektorowo-emiterowy tranzystora wykona¬ wczego. Zlacze emiter-baza tranzystora przelacza¬ jacego polaczone jest z wtórnym uzwojeniem prze - kladnika pradowego, którego, trzecie uzwojenie la¬ czy sie przez diode odsprzegajaca z dioda zwrotna* w obwodzie wyjsciowym ukladu przemiennika, przy czym dla kondensatora przewidziany jest wy- sokoomowy rezystor rozladowujacy.Tranzystor przelaczajacy wlaczany jest pradem emiterowym lub kolektorowym stopnia wykonaw¬ czego, a wylaczany zanikiem tego pradu wskutek zwarcia przez diode zwrotna przemiennika pradu stalego zlacza baza-emiter tranzystora przelaczaja¬ cego. Przetransformowany prad odlaczenia tranzy¬ stora przelaczajacego zamyka sie przez diode od¬ sprzegajaca i przewodzaca diode zwrotna. Spadki napiecia na obu diodach kompensuja sie wzajem¬ nie, tak ze prad odlaczenia odpowiada zwarciu zla¬ cza baza-emiter.Zgodnie z dalsza cecha wynalazku dzieki prado¬ wi odlaczania, który pochodzi z ukladu realizuja¬ cego odciazenie przy wylaczaniu, uzyskac mozna szybkie blokowanie tranzystora przelaczajacego. W tym celu kondensator w szereg z rezystorem przy¬ laczony jest równolegle do zlacza baza-emiter tran¬ zystora przelaczajacego.Rozladowanie kondensatora po wylaczeniu tran¬ zystora wykonawczego nastepuje przez rezystor rozladowujacy, który wlaczony jest w szereg z dioda równolegle do zlacza baza-emiter tranzysto¬ ra przelaczajacego.Wynalazek jest blizej objasniony w przykladzie wykonania przedstawionym na zalaczonym rysun¬ ku. " ' Rysunek przedstawia zasadniczy uklad przetwor¬ nicy pradu stalego z tranzystorowym stopniem wy¬ konawczym zalaczonym szeregowo z transformato¬ rem. Przebiegi zalaczania i wylaczania tranzystora wykonawczego przetwornicy zaleza od czasu prze¬ laczania pólprzewodnikowych elementów mocy (tranzystorowego stopnia wykonawczego i diody prostowniczej), jak równiez od indukcyjnosci roz¬ proszenia i indukcyjnosci przewodów w obwodach impulsowych. Przekazywaniu Wiekszej mocy towa¬ rzysza periodycznie bardzo duze impulsy mocy strat w tranzystorze przelaczajacym. Latwo wyjsc poza dopuszczalny obszar pola charakterystyki pra- dowo-napieciowej [Ic = f(Uce)] nawet przy wyste¬ powaniu bardzo krótkich impulsów o odpowiedniej amplitudzie.Przebieg charakterystyki pradowo-napieciowej [IC = f(UcE)] nie daje sie scisle wyliczyc ze wzgle¬ du na wystepowanie parametrów rozproszonych.Amplituda i szerokosc impulsów zaleza od przeka¬ zywanej mocy. Z tego wzgledu w celu zapewnienia dopuszczalnych warunków pracy statyczne obcia¬ zenie tranzystora wykonawczego musi byc znacz-* nie obnizone. Wykorzystanie teoretycznego zakresu pracy tranzystora wykonawczego moze nastapic jedynie przy calkowitym odciazeniu^ go od funkcji wylaczania. Czesciowo tylko osiagnac to mozna znanym sposobem przez zalaczenie kondensatora miedzy kolektor i emiter tranzystora wykonawcze¬ go, przewaznie jest to jednak niewystarczajace.Przetwornica tranzystorowa wedlug rysunku zasi¬ lana jest napieciem Ue, przy czym na wyjsciu pojawia sie napiecie Ua. Tranzystor wykonawczy Tl zalacza periodycznie pierwotne uzwojenie trans¬ formatora Tri do' napiecia Ue. Do wtórnego uzwo¬ jenia transformatora Tri dolaczony jest znany ob¬ wód wyjsciowy, utworzony z diody prostowniczej Dl i filtru LI, Cl zmniejszajacego tetnienia oraz dioda zwrotna D2, która podczas przewodzenia tranzystora wykonawczego Tl jest zablokowana.Tranzystor mocy Tl jest zalaczany i wylaczany sygnalem poprzez transformator Tr2 z nie pokaza¬ nego ukladu sterujacego. Wieksza czesc energii ste¬ rujacej uzyskana zostaje poprzez drugie uzwojenie transformatora Tr2 z obwodu emitera, tranzystora mocy na zasadzie sprzezenia zwrotnego.Odciazenie tranzystora wykonawczego Tl 'od fun¬ kcji przelaczania nastepuje przez zabocznikowanie go polaczonym szeregowo kondensatorem C3 i zla¬ czem kolektor-emiter tranzystora T2. Tranzystor przelaczajacy T2 sterowany jest synchronicznie wraz z tranzystorem mocy Tl przez przekladnik pradowy Tr3, którego pierwotne uzwojenie wlaczo¬ ne jest w obwód emiterowy mocy Tl. Gdy tran¬ zystor Tl jest w stanie wlaczenia, prad tranzysto¬ ra T2 jest bardzo maly. Z chwila wylaczenia tran¬ zystora Tl prad obciazenia przejety zostaje przez tranzystor T2 i plynie przez kondensator C3, który zapobiega szybkiemu wzrostowi napiecia na tran¬ zystorze Tl. Gdy napiecie na kondensatorze wzros¬ nie do wartosci napiecia wejsciowego Ue, konczy sie proces wylaczania.Zablokowanie tranzystora przelaczajacego T2 na¬ stepuje przez zwarcie uzwojenia III przekladnika pradowego Tr3 przez diode zwrotna D2, której re¬ zystancja wskutek przeplywu pradu dlawika LI zmalala oraz przez diode odsprzegajaca D3, przy czym spadki napiecia na tych diodach kompensu¬ ja sie. Po zakonczeniu tego procesu moze nastapic rozmagnesowanie rdzenia transformatora Tl z udzialem kondensatora C2 i rezystora R2.W tranzystorze -przelaczajacym T2 nie ppwstaja straty mocy zwiazane z funkcja przelaczania, bo¬ wiem po naladowaniu kondensatora C3 prad ob¬ ciazenia przejety zostaje przez diode zwrotna D2.Czas wylaczania tranzystora przelaczajacego T2 moze byc skrócony przez przeplyw wstecznego pra¬ du emiter-baza podczas wylaczania. W tym celu punkt polaczenia kondensatora C3 z obwodem emi¬ terowym tranzystora mocy Tl przylaczony jest przez rezystor R3 do bazy tranzystora przelaczaja¬ cego T2/Po naladowaniu kondensatora C3 pradem plynacym przez przewodzacy tranzystor 'T2 po¬ wstaje- nastepnie proporcjonalny do napiecia na 40 45 50 55 60112 478 kondensatorze C3 prad rozladowania plynacy przez rezystor R3 i poprzez emiter do bazy tranzystora T2, pelniacy funkcje pradu zatykajacego tranzy- * stor T2.Wraz z zatkaniem tranzystora T2 wzrasta rezy¬ stancja zlacza emiter-baza i rozladowanie konden¬ satora C3 odbywa sie glównie przez polaczone mag¬ nesowo rezystor Rl i diode D4, bocznikujace wspo¬ mniane zlacze. Rezystancja rezystora Rl jest tak dobrana, aby z jednej strony zapewnic odpowied¬ nia wartosc iloczynu czasu i napiecia pozwalajaca na calkowite przemagnesowanie przekladnika. pra¬ dowego Tr3, a z drugiej strony nie dopuscic do przekroczenia dopuszczalnej wartosci napiecia zwrotnego zlacza emiter-baza tranzystora przela¬ czajacego T2. Dioda D4 zapewnia przeplyw do bazy tranzystora T2 calego pradu sprzezenia zwrotnego dostarczanego przez uzwojenie ir przekladnika pra¬ dowego Tr3 podczas wlaczania. Uzwojenie III prze¬ kladnika pradowego Tr3 po wylaczeniu przejmuje ponownie na czas trwania stanu blokady funkcje statycznego blokowania tranzystora przelaczajacego T2.Dalsza zaleta sposobu odciazenia za pomoca kon¬ densatora tranzystora wykonawczego Tl od funkcji przelaczania jest tlumienie powstalych przepiec, wywolanych wplywem indukcyjnosci rozproszenia podczas wylaczania. Poniewaz z drugiej strony in- dukcyjnosc rozproszenia przyczynia sie do odciaze¬ nia tranzystora mocy przy wlaczaniu, to mozna przez odpowiedni jej dobór uniknac zastosowania dlawika. Wystarczajaca wartosc indukcyjnosci roz¬ proszenia mozna uzyskac przez odpowiednia kon¬ strukcje transformatora Tri. W takim przypadku energia zmagazynowana w tej indukcyjnosci przy wlaczaniu zostanie wytracona na rezystorze R3, zalaczonym w obwodzie rozladowywania konden¬ satora C3.Zastrzezenia patentowe 1. Tranzystorowa przetwornica przeplywowa z tranzystorem wykonawczym o zabocznikowanym 40 przez kondensator zlaczu kolektor-emiter oraz z wlaczonym w obwód roboczy transformatorem, w którego uzwojenie wtórne szeregowo wlaczona jest dioda prostownicza, a równolegle — dioda zwrot¬ na, znamienna tym, ze w jednej z galezi równoleg¬ lych do zlacza kolektor-emiter tranzystora wyko¬ nawczego (Tl) zalaczony jest jeden kondensator (C3) — celem zabezpieczenia tego tranzystora przy wylaczaniu, a w drugiej galezi zalaczony jest drugi kondensator (C2) przeznaczony *do rozmagnesowa¬ nia rdzerna transformatora (Tri), przy czym kon¬ densator zabezpieczajacy (C3) wlaczony jest miedzy kolektorem a emiterem tranzystora wykonawczego za pomoca przelacznika (Tr2)' sterowanego syn¬ chronicznie z sygnalem sterujacym tranzystor wy¬ konawczy (Tl) podczas zmiany stanu tranzystora wykonawczego (Tl) z przewodzenia na zaporowy. 2. Przetwornica wedlug zastrz. 1, znamienna tym, ze przelacznikiem (T2) do zalaczania i odlaczania kondensatora zabezpieczajacego (C3) jest tranzystor przelaczajacy (T2), który jest sterowany przez przekladnik pradowy (Tr3), którego pierwotne uzwojenie wlaczone jest w obwód kolektor-emi¬ ter tranzystora wykonawczego (Tl), przy czym zlacze emiter-baza tranzystora przelaczajacego (T2) polaczone jest z drugim uzwojeniem przekladnika pradowego (Tr3), którego uzwojenie trzecie (III) polaczone jest przez diode odsprzegajaca (D3) z dioda zwrotna (D2) w obwodzie wyjsciowym prze¬ twornicy, natomiast w obwodzie rozladowania kon¬ densatora (C3) zalaczony jest wysokoomowy rezy¬ stor (R3). 3. Przetwornica wedlug zastrz. 2, znamienna tym, ze jedno wyprowadzenie kondensatora (C3) pola¬ czone jest z emiterem tranzystora przelaczajacego (T2), a drugie wyprowadzenie przez rezystor (R3) jest polaczone z baza tego tranzystora. 4. Przetwornica wedlug zastrz. 1 lub 2 lub 3 znamienna tym, ze równolegle do zlacza baza-emi- ter tranzystora przelaczajacego (T2) wlaczony jest drugi niskoomowy rezystor (Rl) szeregowo z dioda (D4).Ue ±u R2 Tr3m: H C3 -n- C2 -n- IR1 R3 ^0T2| Tr2 01 Tri J[D3i iD2 rjd w^ IR/.LI Ua H PL