PL124213B1 - Circuit for delayed switching off the current in networkwith an inductance,especially for pulse dc voltage converters - Google Patents

Circuit for delayed switching off the current in networkwith an inductance,especially for pulse dc voltage converters Download PDF

Info

Publication number
PL124213B1
PL124213B1 PL21480379A PL21480379A PL124213B1 PL 124213 B1 PL124213 B1 PL 124213B1 PL 21480379 A PL21480379 A PL 21480379A PL 21480379 A PL21480379 A PL 21480379A PL 124213 B1 PL124213 B1 PL 124213B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
transistor
current
diode
circuit
capacitor
Prior art date
Application number
PL21480379A
Other languages
Polish (pl)
Other versions
PL214803A1 (en
Inventor
Alfred Matusewicz
Andrzej Pietkiewicz
Jerzy Jachowski
Original Assignee
Politechnika Gdanska
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 Politechnika Gdanska filed Critical Politechnika Gdanska
Priority to PL21480379A priority Critical patent/PL124213B1/en
Priority to DE19803013633 priority patent/DE3013633C2/en
Publication of PL214803A1 publication Critical patent/PL214803A1/xx
Publication of PL124213B1 publication Critical patent/PL124213B1/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/51Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used
    • H03K17/56Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices
    • H03K17/60Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices the devices being bipolar transistors
    • H03K17/64Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices the devices being bipolar transistors having inductive loads

Landscapes

  • Dc-Dc Converters (AREA)

Description

Przedmiotem wynalazku jest uklad do opóznione¬ go wylaczania pradu w obwodzie z indukcyjnoscia, zwlaszcza do impulsowych przetwornic napiecia stalego.W impulsowych przetwornicach napiecia stalego z izolacja galwaniczna obciazeniem o charakterze indukcyjnym jest zwykle pierwotne uzwojenie transformatora, którego wtórne uzwojenia sa po¬ laczone z diodami prostowniczymi i z filtrami dol- noprzepustowymi.W przetwornikach impulsowych bez izolacji gal¬ wanicznej obciazenie zawierajace skladowa induk¬ cyjna jest czesto wykonywane w postaci filtru dolnoprzepustowego z szeregowym dlawikiem i z równolegla dioda na wejsciu tego filtru. W dzia¬ laniu przetwornicy impulsowej wykorzystuje sie okresowe zalaczanie i wylaczanie pradu w obcia¬ zeniu, za pomoca szeregowo wlaczonego tranzy¬ stora kluczujacego.W dotychczas znanym rozwiazaniu, stosowanym w impulsowych przetwornicach napiecia stalego, u- klad do opóznionego wylaczania pradu w obwodzie z indukcyjnoscia jest wykonany w postaci konden¬ satora opózniajacego polaczonego szeregowo z dio¬ da rozladowujaca, do której równolegle wlaczony jest rezystor ladujacy. Uklad taki jest zwykle wla¬ czony równolegle do obciazenia o charakterze in¬ dukcyjnym; moze tez byc wlaczony równolegle do tranzystora mocy kluczujacego prad w obwodzie 10 15 20 25 30 tego obciazenia. Uklad taki jest przedstawiony np. w publikacji „Mullard Technical Communications" Nr 127, July 1975. * Podczas wylaczania sie tranzystora kluczujacego ciaglosc pradu w obwodzie z indukcyjnoscia jest podtrzymywana wskutek dostarczania pradu z kon¬ densatora opózniajacego poprzez szeregowo z nim wlaczona dioda rozladowujaca, dzieki czemu uzy¬ skuje sie wymagany efekt opóznionego wylacza¬ nia. l W czasie gdy tranzystor kluczujacy znajduje * sie w stanie przewodzenia dioda rozladowujaca jest zablokowana, a kondensator opózniajacy przelado¬ wuje sie do stanu poczatkowego przez rezystor la¬ dujacy, wlaczony równolegle do diody.Przy dostatecznie duzej pojemnosci kondensatora opózniajacego napiecie ha wylaczajacym sie tran¬ zystorze kluczujacym pozostaje male az do mo¬ mentu calkowitego zaniku pradu kolektora.Dzieki temu zmniejsza sie moc tracona w tran¬ zystorze podczas wylaczania. Duza pojemnosc kon¬ densatora opózniajacego zmniejsza szybkosc zmian napiecia na tranzystorze kluczujacym, co korzyst¬ nie wplywa na ograniczenie widma zaklócen ra¬ diowych, generowanych w przetwornicy impulso¬ wej.Niedogodnoscia opisanego wyzej ukladu jest to, ze w kazdym cyklu przeladowania kondensatora opózniajacego wystepuje strata energii proporcjo¬ nalna do pojemnosci kondensatora i do kwadratu 124 213124 213 napiecia na tym kondensatorze. Ze wzgledu na zmniejszenie sie sprawnosci przetwornicy nie jest wiec mozliwe stosowanie duzej pojemnosci, jaka bylaby korzystna ze wzgledu na zmniejszenie strat w tranzystorze kluczujacym oraz przepiec i za¬ klócen radiowych.W zgloszeniu patentowym RFN — Offenlegungs- schrift Nr 2 719 026 przedstawione jest rozwiazanie majace na celu zmniejszenie strat energii podczas przeladowania kondensatora opózniajacego, dzieki wykorzystaniu przeladowania w obwodzie rezonan¬ sowym. Wedlug tego rozwiazania, do znanego po¬ przednio ukladu opózniajacego, zamiast rezystora ladujacego, pomiedzy wezlem polaczenia katody diody rozladowujacej z kondensatorem opózniaja¬ cym, a plusem napiecia zasilajacego wlaczona jest dodatkowa galaz, zawierajaca szeregowe polaczenie dlawika i diody pomocniczej, której katoda zwró¬ cona jest w strone plusa napiecia zasilajacego.Omawiane rozwiazanie moze byc stosowane tyl¬ ko w przetwornicach z obciazeniem wykonanym w postaci transformatora. Po wylaczeniu tranzy¬ stora kluczujacego, pod wplywem pradu rozpedzo¬ nego w indukcyjnosci magnetyzacji uzwojenia pier¬ wotnego transformatora, pobieranego z kondensa¬ tora opózniajacego, kondensator ten rozladuje sie na tyle, ze jego górna okladzina staje sie ujemna w stosunku do minusa napiecia zasilajacego. Na¬ stepuje wiec zmiana polaryzacji napiecia na kon¬ densatorze, to w rozpatrywanym ukladzie jest nie¬ zbedne do wywolania pózniejszego rezonansowego przeladowania kondensatora do stanu poczatkowe¬ go.Z chwila ponownego wlaczenia tranzystora klu¬ czujacego dolna okladzina kondensatora opózniaja¬ cego staja sie dodatnia w stosunku do plusa na¬ piecia zasilajacego. W tych warunkach przez dla¬ wik i diode pomocnicza poplynie prad, który za¬ czyna przeladowywac kondensator opózniajacy. Na¬ piecie na kondensatorze spada do zera, lecz prad podtrzymywany przez dlawik powoduje dalsze re¬ zonansowe przeladowanie, które konczy sie po u- plywie 1/2 okresu drgan wlasnych obwodu rezo¬ nansowego dlawik — kondensator opózniajacy, w chwili gdy prad w dlawiku usiluje zmienic kie¬ runek, czemu przeciwstawia sie dioda pomocni¬ cza.Opisany wyzej uklad cp opóznionego wylaczania pradu w obwodzie o charakterze indukcyjnym, z dodatkowa galezia zawierajaca dlawik i diode po¬ mocnicza, posiada szereg niedogodnosci, które zna¬ cznie ograniczaja jego przydatnosc: — Kondensator opózniajacy moze przeladowac sie w obwodzie rezonansowym do wymaganego napie¬ cia, równego napieciu zasilajacemu tylko wówczas, gdy w chwili wlaczenia tranzystora kluczujacego napiecie na kondensatorze opózniajacym jest ujem¬ ne i co do modulu nie mniejsze niz napiecie za¬ silajace. Poniewaz nie mozna spelnic takiego wy¬ magania w typowych warunkach eksploatacji prze¬ twornicy, to znaczy przy zmianach napiecia zasi¬ lajacego i pradu w obciazeniu, zachodzi koniecz¬ nosc wspomagania przeladowania rezonansowego przez pozostawienie rezystora ladujacego lub ko- 25 30 nieczoosc pracy z niepelnym przeladowaniem, co prowadzi do niepozadanych strat energii i narazen tranzystora.— Przeladowanie rezonansowe kondensatora opóz- 5 niajacego moze byc skuteczne tylko wówczas, gdy czas przewodzenia dT tranzystora kluczujacego nie jest krótszy od 1/2 okresu drgan wlasnych ob¬ wodu rezonansowego dlawik — kondensator opóz¬ niajacy. Fakt ten ogranicza najmniejsza dopusz- 10 czalna wartosc wspólczynnika wypelnienia <5, a przez to ogranicza zakres stabilizacji przetwornicy i narzuca ograniczenia na dobór maksymalnej war¬ tosci pojemnosci kondensatora opózniajacego i in¬ dukcyjnosci dlawika. 15 — Kolejna niedogodnoscia jest to, ze uklad rezo¬ nansowego przeladowania kondensatora opózniaja¬ cego nie moze byc stosowany w przetwornicy bez- transformatorowej, z obciazeniem w postaci filtru dolnoprzepustowego z szeregowym dlawikiem i z 20 równolegla dioda na wejsciu filtru. Przy takim obciazeniu nie wystepuje bowiem zmiana polary¬ zacji napiecia na kondensatorze opózniajacym przed wlaczeniem tranzystora kluczujacego, a wiec dlawik i dioda pomocnicza pozostawalyby bezczyn¬ ne po wlaczeniu tranzystora kluczujacego.Kondensator opózniajacy nie móglby byc przela¬ dowany pradem dlawika i pozostawalby nie przy¬ gotowany do pracy w nastepnym cyklu wylaczania tranzystora kluczujacego.Wedlug wynalazku uklad do opóznionego wyla¬ czania pradu w obwodzie z indukcyjnoscia, zwlasz¬ cza do impulsowych przetwornic napiecia stalego, zawierajacy kondensator opózniajacy polaczony 35 szeregowo z dioda rozladowujaca, przylaczony rów¬ nolegle do obciazenia o charakterze indukcyjnym oraz zawierajacy dlawik, przylaczony jednym kon¬ cem do wezla laczacego kondensator opózniajacy z katoda diody rozladowujacej, a drugim koncem 40 polaczony z anoda diody pomocniczej, której kato¬ da jest polaczona z plusem napiecia zasilajacego, charakteryzuje sie tym, ze zawiera tranzystor, po¬ mocniczy, którego emiter jest polaczony z minu¬ sem napiecia zasilajacego, kolektor jest polaczony 45 z wezlem laczacym dlawik z anoda diody pomoc¬ niczej, zas do bazy jest doprowadzony przebieg prostokatny, sterujacy ten tranzystor synchronicz¬ nie z tranzystorem kluczujacym.W ukladzie wedlug wynalazku uzyskuje sie prze- 50 ladowanie kondensatora opózniajacego bez strat energii i w czasie krótszym niz w dotychczas zna¬ nych rozwiazaniach, dzieki czemu mozna stosowac wieksze wartosci pojemnosci tego kondensatora, korzystne ze wzgledu na tlumienie stanów przej- 55 sciowych, bezpieczna prace tranzystora kluczujace¬ go i male zaklócenia radiowe, przy zachowaniu duzej sprawnosci przetwornicy. Przeladowanie kon¬ densatora jest zawsze skuteczne, niezaleznie od na¬ piecia zasilajacego oraz napiecia i pradu w obcia- 60 zeniu. Uklad mozna stosowac zarówno w prze¬ twornicy z izolacja galwaniczna z obciazeniem transformatorowym, jak tez w przetwornicy bez izolacji galwanicznej z obciazeniem w postaci fil¬ tru dolnoprzepustowego z szeregowym dlawikiem Wiz równolegla dioda na wejsciu filtru.5 124 213 6 Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przy¬ kladzie wykonania na zalaczonym rysunku, na któ¬ rym fig. 1 pokazuje schemat wlaczenia ukladu o- pózniajacego wedlug wynalazku do przetwornicy impulsowej napiecia stalego bez izolacji galwanicz¬ nej, z obciazeniem wykonanym w postaci filtru dolnoprzepustowego, a fig. 2 — przebiegi pradów i napiec wyjasniajace zasade dzialania omawiane¬ go ukladu.Podstawowymi elementami przetwornicy przed¬ stawionymi na fig. 1 sa: tranzystor kluczujacy Tj sterowany przebiegiem prostokatnym o regulowa¬ nym stosunku czasu przewodzenia <3T do okresu kluczowania T, obciazenie O o charakterze induk¬ cyjnym, odbierajace moc kluczowanego przebiegu prostokatnego i kondensator wejsciowy Ci, wyla¬ czony równolegle do zródla napiecia zasilajace¬ go.Elementami ukladu do opóznionego wylaczania pradu, znanymi ze stanu techniki, sa: kondensator opózniajacy C2 i polaczona z nim szeregowo dio¬ da rozladowujaca Di, przylaczone równolegle do obciazenia O. W stosowanych dotychczas rozwia¬ zaniach równolegle do diody Dj jest wlaczony re¬ zystor ladujacy, zaznaczony na fig. 1 linia prze¬ rywana.Elementami znanymi z opisu patentowego RFN Offenlegungsschrift Nr 2 719 026 sa: dioda pomoc¬ nicza D2, przylaczona katoda do plusa napiecia zasilajacego oraz dlawik L wlaczony jednym kon¬ cem do wezla laczacego katode diody rozladowuja¬ cej Dj z kondensatorem opózniajacym C2, a dru¬ gim koncem polaczony z anoda diody pomocniczej Nowym elementem ukladu istotnym dla wyna¬ lazku jest tranzystor pomocniczy T2, którego emi¬ ter jest polaczony z minusem napiecia zasilajacego, kolektor jest polaczony z wezlem laczacym dlawik L z anoda diody pomocniczej D2, a do bazy jest podlaczony element doprowadzajacy przebieg pro¬ stokatny, sterujacy ten tranzystor synchronicznie z tranzystorem kluczujacym Tj.Uklad do opóznionego wylaczania pradu, w wy¬ konaniu jak na fig. 1, moze byc stosowany rów¬ niez w przetwornicy z obciazeniem transformato¬ rowym.Synchroniczne sterowanie bazy tranzystora po¬ mocniczego T2 w ukladzie przedstawionym na fig. 1 uzyskuje sie stosujac dodatkowe uzwoje¬ nie na transformatorze, sluzacym do sterowania bazy tranzystora kluczujacego Tj. Innym rozwia¬ zaniem moze byc sterowanie bazy tranzystora T2 z pomocniczego uzwojenia, nawinietego na trans¬ formatorze obciazenia O w przetwornicy z izo¬ lacja galwaniczna lub na dlawiku w filtrze dolno- przepustowym.Baza tranzystora T2 mozna tez sterowac z dziel¬ nika napieciowego, przylaczonego równolegle do obciazenia O. Przebiegi wykreslone na fig. 2 oz¬ naczaja odpowiednio: Icti — prad kolektora w tranzystorze kluczuja¬ cym Ti, Uceti — napiecie na tranzystorze kluczujacym Ti, ukdi — napiecie na katodzie diody rozladowu¬ jacej Di, Ucet2 — napiecie na tranzystorze pomocniczym T2, icT2 — prad kolektora tranzystora pomocnicze- 5 go T2, *D2 — prad diody pomocniczej D2 zwracany do zródla zasilajacego.Dzialanie ukladu wedlug wynalazku jest na¬ stepujace. Jednoczesnie z wlaczeniem tranzysto- 10 ra kluczujacego Ti zostaje wlaczony tranzystor pomocniczy T2. Napiecie na katodzie diody roz¬ ladowujacej Di w chwili wlaczenia tranzystora Ti staje sie przejsciowo dodatnie lecz w miare uplywu czasu obniza sie do zera wskutek prze¬ plywu pradu przeladowujacego, plynacego przez tranzystor T2 i dlawik L. Po calkowitym prze¬ ladowaniu napiecie na kondensatorze C2 jest rów¬ ne napieciu zasilajacemu i kondensator ten jest przygotowany do spelnienia swojej roli opóznia¬ jacej przy kolejnym wylaczeniu tranzystora klu¬ czujacego Ti. Energia zwiazana z przeladowa¬ niem kondensatora C2 jest przejsciowo przecho¬ wywana w dlawiku L, zwartym przez przewo¬ dzacy tranzystor T2 i diode Di.Podczas wylaczania tranzystora kluczujacego Ti ciaglosc pradu w obciazeniu indukcyjnym O jest podtrzymywana dzieki dostarczaniu pradu przez kondensator opózniajacy C2, jak w znanych roz¬ wiazaniach. Równoczesnie zostaje wylaczony tran¬ zystor pomocniczy T2 i energia zgromadzona w dlawiku L, przez diode pomocnicza D2, zostaje bez strat zwrócona do zródla napiecia zasilaja¬ cego.Dodatkowa korzystna cecha ukladu jest to, ze w chwili wylaczania tranzystora kluczujacego Ti dioda Di znajduje sie juz w stanie przewodze¬ nia i dlatego natychmiast przejmuje impuls pra¬ du. W tej sytuacji na diodzie Di nie wystepuja impulsy napiecia wynikajace z bezwladnosci nos¬ ników, jakie normalnie obserwuje sie przy przy¬ lozeniu impulsu pradu w kierunku przewodzenia do nieprzewodzacej poprzednio diody pólprzewod¬ nikowej. 45 Z przebiegów wykreslonych na fig. 2 wynika¬ ja nastepujace wymagania dla prawidlowej pra¬ cy ukladu opózniajacego wedlug wynalazku: kon¬ densator opózniajacy C2 powinien ulec przelado¬ waniu przez dlawik L w odcinku czasu nie dluz- 50 szym niz dT, a energia przyjeta w tym czasie przez dlawik L powinna byc przekazana do kon¬ densatora wejsciowego Ci w czasie nie dluzszym niz (1—<5)T. Wymagania te uwzglednia sie przy projektowaniu optymalnych wartosci elementów 55 C2 i L.Czas niezbedny na przeladowanie kondensatora opózniajacego C2 w ukladzie jest równy 1/4 o- kresu drgan wlasnych obwodu LC2. W razie koniecznosci mozna uzyskac czas krótszy przy wy- 6& korzystaniu pradu pozostawionego celowo w dla¬ wiku L w chwili wlaczenia tranzystora pomoc¬ niczego T2 dzieki zaprojektowaniu niepelnego od¬ dawania energii z dlawika L do kondensatora wejsciowego Ci. 65 W znanym dotychczas rozwiazaniu wedlug Offen-7 124 213 8 legungsschrift Nr 2719026 dla rezonansowego prze¬ ladowania kondensatora C2 konieczny jest czas równy 1/2 okresu drgan wlasnych obwodu LC2, przy czym inne warunki, niezbedne dla uzyskania skutecznego przeladowania, sa w praktyce czesto trudne do spelnienia.Zastrzezenie patentowe Uklad do opóznionego wylaczania pradu w ob¬ wodzie z indukcyjnoscia, zwlaszcza do impulso¬ wych przetwornic napiecia stalego, zawierajacy kondensator opózniajacy polaczony szeregowo z dioda rozladowujaca, przylaczony równolegle do 10 obciazenia o charakterze indukcyjnym oraz za¬ wierajacy dlawik przylaczony jednym koncem do wezla laczacego kondensator opózniajacy z kato¬ da diody rozladowujacej, a drugim koncem pola¬ czony z anoda diody pomocniczej, której katoda jest polaczona z plusem napiecia zasilajacego, znamienny tym, ze zawiera tranzystor pomoc¬ niczy (T2), którego emiter jest polaczony z mi¬ nusem napiecia zasilajacego, kolektor jest pola¬ czony z wezlem laczacym dlawik (L) z anoda diody pomocniczej (D2), zas do bazy jest pod¬ laczony element doprowadzajacy przebieg prosto¬ katny, sterujacy tranzystor (T2) synchronicznie z tranzystorem kluczujacym (Tj).-T ¦*- T2 H2 /_.. C, 01 \ Fi3.1.Fig.Z.DN-3, z. 297/84 Cena 100 zl PLThe subject of the invention is a system for delayed switching off the current in a circuit with inductance, especially pulsed DC voltage converters. In pulsed DC voltage converters with galvanic isolation, the inductive load is usually the primary winding of the transformer, the secondary windings of which are connected to rectifying diodes. and with low-pass filters. In impulse converters without galvanic isolation, the load containing the inductive component is often carried out in the form of a low-pass filter with a serial choke and a parallel diode at the input of this filter. In the operation of a pulse converter, periodic switching on and off of the current in the load is used, with the help of a keying transistor connected in series. The previously known solution, used in pulse DC converters, is a system for delayed switching off the current in the circuit with inductance it is made in the form of a delay capacitor connected in series with a discharge diode, to which a charging resistor is connected in parallel. Such a system is usually switched on parallel to the inductive load; it can also be connected in parallel to the power transistor which key the current in the circuit 10 15 20 25 30 of this load. Such a system is presented, for example, in the publication "Mullard Technical Communications" No. 127, July 1975. * During the switching off of the key transistor, the continuity of the current in the circuit with inductance is maintained by the supply of current from the delay capacitor through a discharge diode connected in series with it, thanks to why the required delayed shutdown effect is obtained. While the keying transistor is on the discharge diode is blocked, and the delay capacitor is reloaded to the initial state through the discharge resistor, connected parallel to the diode. With a sufficiently large capacity of the voltage delay capacitor and the switching off the switching transistor remains small until the collector current disappears completely. This reduces the power lost in the transistor during switching off. The large capacity of the delay capacitor reduces the rate of change of the voltage to the collector. key transistor, every ko It has the advantage of reducing the spectrum of radio noise generated in the pulse converter. The disadvantage of the above-described system is that in each overload cycle of the delay capacitor there is an energy loss proportional to the capacitance of the capacitor and squared 124 213 124 213 voltage per voltage. this capacitor. Due to the reduction in the efficiency of the converter, it is not possible to use a large capacity, which would be advantageous due to the reduction of losses in the keying transistor, as well as overvoltage and radio interference. In the German patent application - Offenlegungs-schrift No. 2 719 026 a solution is presented to to reduce energy losses during overcharging of the retard capacitor by using the overcharge in the resonance circuit. According to this solution, to the previously known delay circuit, instead of the charging resistor, between the connection point of the discharge diode cathode with the delay capacitor, and the supply voltage plus, an additional branch is connected, containing a series connection of the choke and an auxiliary diode, is in the positive direction of the supply voltage. This solution can only be used in converters with a transformer load. After the switching off of the keying transistor, under the influence of the ripple current in the magnetization inductance of the primary winding of the transformer, taken from the lag capacitor, this capacitor is discharged to such an extent that its upper facing becomes negative to the minus of the supply voltage. So there is a change in the voltage polarization on the capacitor, then in the considered system it is necessary to induce a later resonant overload of the capacitor to the initial state. When the sensor transistor is turned on again, the lower lining of the lagging capacitor becomes positive in the circuit. in relation to the plus of the supply voltage. Under these conditions, a current will flow through the coil and the auxiliary diode, which will start to overcharge the delay capacitor. The voltage on the capacitor drops to zero, but the current sustained by the choke causes a further resonant overload, which ends after 1/2 a period of vibration of the resonant circuit of the choke - the delaying capacitor, when the current in the choke tries to The above-described circuit of the delayed cut-off of the current in an inductive circuit, with an additional branch containing a choke and auxiliary diode, has a number of drawbacks that significantly limit its usefulness: - The lag capacitor may overload in the resonant circuit to the required voltage, equal to the supply voltage only if, at the moment of switching on the keying transistor, the voltage on the lag capacitor is negative and, in terms of the module, not less than the supply voltage. Since such a requirement cannot be met under the typical operating conditions of the converter, that is, with changes in the supply voltage and the load current, it is necessary to support the resonant overload by leaving the charging resistor or failing to work with incomplete overcharging , which leads to undesirable energy losses and exposures of the transistor. The resonant overload of the delay capacitor can only be effective when the conduction time dT of the keying transistor is not less than 1/2 the vibration period of the resonant circuit choke-delay capacitor. niajacy. This fact limits the minimum allowable value of the duty cycle factor <5, and thus limits the converter stabilization range and imposes limitations on the choice of the maximum value of the capacity of the delay capacitor and the inductance of the choke. 15 - Another disadvantage is that the resonant overload of the delay capacitor cannot be used in a transformerless converter with a load in the form of a low-pass filter with a series choke and a diode in parallel at the input of the filter. At such a load, there is no change in the voltage polarity on the delay capacitor before the keying transistor is turned on, so the choke and the auxiliary diode would remain idle after the keying transistor was turned on. According to the invention, a circuit for the delayed turning off of the current in a circuit with inductance, in particular for pulsed DC voltage converters, containing a delay capacitor connected in series with the discharge diode, connected parallel to the load inductive and containing a choke, connected at one end to the junction of the delay capacitor with the cathode of the discharge diode, and with the other end connected to the anode of the auxiliary diode, the angle of which is connected to the positive of the supply voltage, is characterized by the fact that it comprises a transistor, ¬ strong If the emitter is connected to the supply voltage minimum, the collector is connected 45 to the junction connecting the choke with the anode of the auxiliary diode, and a rectangular wave is fed to the base, which controls this transistor synchronously with the keying transistor. the lag capacitor is overcharged without energy loss and in a shorter time than in previously known solutions, thanks to which it is possible to use higher capacitance values of this capacitor, advantageous due to the suppression of transient states, safe operation of the key transistor and low radio interference, while maintaining high efficiency of the converter. Overloading a capacitor is always effective, irrespective of the supply voltage and the voltage and current in the load. The system can be used both in a converter with galvanic isolation with a transformer load, as well as in a converter without galvanic isolation with a load in the form of a low-pass filter with a serial choke Wiz parallel diode at the filter input. 5 124 213 6 The subject of the invention is presented in 1 shows a diagram of connecting a delay circuit according to the invention to a constant voltage pulse converter without galvanic isolation, with a load made in the form of a low-pass filter, and Fig. 2 - current waveforms and The basic elements of the converter shown in Fig. 1 are: a square-wave keying transistor Tj with an adjustable conduction time ratio <3T to the switching period T, an inductive load O receiving power of keyed square wave and input capacitor Ci, off Connected in parallel to the supply voltage. The elements of the circuit for delayed current switching, known from the prior art, are: a delay capacitor C2 and a discharge diode Di connected in series with it, connected in parallel to the load O. Parallel to the diode Dj, the charging resistor is switched on, the broken line shown in Fig. 1. The elements known from the German patent description Offenlegungsschrift No. 2 719 026 are: auxiliary diode D2, connected cathode to the plus of the supply voltage and choke L connected at one end to the junction of the cathode of the discharge diode Dj with the delay capacitor C2, and at the other end connected to the anode of the auxiliary diode. A new element of the circuit essential for the invention is the auxiliary transistor T2, the emitter of which is connected to the minus the supply voltage, the collector is connected to the junction connecting the choke L with the anode of the auxiliary diode D2, and the connecting element is connected to the base a rectangular waveform that controls this transistor synchronously with the keying transistor, i.e., a delayed current-off circuit, in the embodiment as in Fig. 1, can also be used in a converter with a transformer load. Synchronous control of the transistor's base follows 1 in the circuit shown in FIG. 1 is obtained by using an additional winding on the transformer to drive the base of the keying transistor Tj. Another solution may be to control the base of the transistor T2 from the auxiliary winding, wound on the load transformer O in a converter with galvanic isolation or on a choke in a low-pass filter. The base of transistor T2 can also be controlled from a voltage divider connected parallel to the load O. The waveforms plotted in Fig. 2 represent respectively: Icti - collector current in the keying transistor Ti, Uceti - voltage on the keying transistor Ti, ukdi - voltage on the cathode of the discharge diode Di, Ucet2 - voltage on in auxiliary transistor T2, icT2 - collector current of auxiliary transistor T2, * D2 - auxiliary diode current D2 returned to the power source. According to the invention, the operation of the circuit is positive. Simultaneously with the switching on of the keying transistor Ti, the auxiliary transistor T2 is switched on. The voltage on the cathode of the discharge diode Di, at the moment of switching on the transistor Ti, becomes transiently positive, but as time passes it drops to zero due to the flow of the transient current flowing through the transistor T2 and the choke L. After complete reloading, the voltage on the capacitor C2 is equal to the supply voltage, and this capacitor is prepared to fulfill its delaying role in the subsequent shutdown of the key transistor Ti. The energy associated with the overcharge of the capacitor C2 is temporarily stored in the choke L, shorted by the leading transistor T2 and the diode Di. When switching off the keying transistor Ti, the continuity of the current in the inductive load O is maintained by the supply of current through the delay capacitor C2, as in known solutions. At the same time, the auxiliary transistor T2 is turned off and the energy stored in the choke L, via the auxiliary diode D2, is returned without loss to the power supply source. An additional advantage of the circuit is that when the keying transistor Ti is turned off, diode Di is already present. conductive and therefore immediately takes over the current impulse. In this situation, there are no carrier inertia voltage pulses on the diode Di, as would normally be observed when a forward current pulse is applied to a previously non-conducting semiconductor diode. The waveforms plotted in FIG. 2 show the following requirements for the correct operation of the delay system according to the invention: the lag capacitor C2 should be passed through the choke L for a period of time not longer than dT, and the energy absorbed during this time, it should be passed through the choke L to the input capacitor Ci in a time not longer than (1-5) T. These requirements are taken into account when designing the optimal values of the elements 55 C2 and L. The time required for overcharging the delay capacitor C2 in the system is equal to 1/4 of the own vibration range of the LC2 circuit. If necessary, a shorter time can be obtained by using the current left intentionally in the junction L at the moment of switching on the auxiliary transistor T2 by designing an incomplete energy supply from the choke L to the input capacitor Ci. 65 In the previously known solution, according to Offen-7 124 213 8 legungsschrift No. 2719026, for resonant overcharging of the capacitor C2, a time equal to 1/2 the vibration period of the LC2 circuit is necessary, while other conditions necessary to obtain an effective overcharge are in practice often difficult to fulfill. Patent claim A system for the delayed cut-off of the current in a circuit with inductance, especially for pulse DC converters, containing a delay capacitor connected in series with the discharge diode, connected in parallel to the inductive load and a jumper connected to the inductive load one end to the junction of the delay capacitor to the discharge diode, and the other end to the anode of the auxiliary diode, the cathode of which is connected to the supply voltage plus, characterized in that it contains an auxiliary transistor (T2), the emitter of which is connected with the supply voltage minus, the collector is connected y with the junction connecting the choke (L) with the anode of the auxiliary diode (D2), and to the base is connected a rectangular wave feed element, which controls the transistor (T2) synchronously with the keying transistor (Tj). - T ¦ * - T2 H2 / _ .. C, 01 \ Fi3.1.Fig.Z.DN-3, z. 297/84 Price PLN 100 PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Uklad do opóznionego wylaczania pradu w ob¬ wodzie z indukcyjnoscia, zwlaszcza do impulso¬ wych przetwornic napiecia stalego, zawierajacy kondensator opózniajacy polaczony szeregowo z dioda rozladowujaca, przylaczony równolegle do 10 obciazenia o charakterze indukcyjnym oraz za¬ wierajacy dlawik przylaczony jednym koncem do wezla laczacego kondensator opózniajacy z kato¬ da diody rozladowujacej, a drugim koncem pola¬ czony z anoda diody pomocniczej, której katoda jest polaczona z plusem napiecia zasilajacego, znamienny tym, ze zawiera tranzystor pomoc¬ niczy (T2), którego emiter jest polaczony z mi¬ nusem napiecia zasilajacego, kolektor jest pola¬ czony z wezlem laczacym dlawik (L) z anoda diody pomocniczej (D2), zas do bazy jest pod¬ laczony element doprowadzajacy przebieg prosto¬ katny, sterujacy tranzystor (T2) synchronicznie z tranzystorem kluczujacym (Tj). -T ¦*- T2 H2 /_.. C, 01 \ Fi3.1. Patent claim A system for the delayed switching off of a current in a circuit with inductance, in particular for pulse DC converters, comprising a delay capacitor connected in series with a discharge diode, connected in parallel to an inductive load, and containing a choke connected to one terminal to the junction connecting the delay capacitor to the discharging diode, and the other end to the anode of the auxiliary diode, the cathode of which is connected to the positive of the supply voltage, characterized in that it comprises an auxiliary transistor (T2), the emitter of which is connected to minus the supply voltage, the collector is connected to the junction of the choke (L) with the anode of the auxiliary diode (D2), and to the base there is an element that feeds the straight wave, which controls the transistor (T2) synchronously with the keying transistor ( Ie). -T ¦ * - T2 H2 / _ .. C, 01 \ Fi3. 1. Fig.Z. DN-3, z. 297/84 Cena 100 zl PL1. Fig.Z. DN-3, z. 297/84 Price PLN 100 PL
PL21480379A 1979-04-09 1979-04-09 Circuit for delayed switching off the current in networkwith an inductance,especially for pulse dc voltage converters PL124213B1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL21480379A PL124213B1 (en) 1979-04-09 1979-04-09 Circuit for delayed switching off the current in networkwith an inductance,especially for pulse dc voltage converters
DE19803013633 DE3013633C2 (en) 1979-04-09 1980-04-09 Circuit arrangement for delayed power cut-off in inductive circuits, in particular for switching regulators

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL21480379A PL124213B1 (en) 1979-04-09 1979-04-09 Circuit for delayed switching off the current in networkwith an inductance,especially for pulse dc voltage converters

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL214803A1 PL214803A1 (en) 1980-12-15
PL124213B1 true PL124213B1 (en) 1983-01-31

Family

ID=19995637

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL21480379A PL124213B1 (en) 1979-04-09 1979-04-09 Circuit for delayed switching off the current in networkwith an inductance,especially for pulse dc voltage converters

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE3013633C2 (en)
PL (1) PL124213B1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3709120A1 (en) * 1987-03-20 1988-09-29 Nixdorf Computer Ag CIRCUIT ARRANGEMENT FOR REDUCING THE LOSS PERFORMANCE WHEN DISABLING A SEMICONDUCTOR SWITCH CONNECTING TO A VOLTAGE SOURCE

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1201474B (en) * 1965-09-23 Siemens-Schuckertwerke Aktiengegesellschaft, Berlin und Erlangen Arrangement for controlling the voltage of a direct current consumer

Also Published As

Publication number Publication date
PL214803A1 (en) 1980-12-15
DE3013633C2 (en) 1982-11-11
DE3013633A1 (en) 1980-10-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3883112B1 (en) Acf converter, voltage conversion method and electronic device
US4593347A (en) Blocking oscillator switched mode power supply
US6137697A (en) Universal switched power converter with demagnetising
WO1994009554A1 (en) A boost-converter with low losses
EP3758208A1 (en) Two-stage converter and method for starting the same, llc converter, and application system
JP2022117469A (en) Hybrid DC circuit breaker
WO2002058223A1 (en) A high efficiency ac-dc converter with power factor corrector
PL124213B1 (en) Circuit for delayed switching off the current in networkwith an inductance,especially for pulse dc voltage converters
PL217714B1 (en) Multiresonance feeder with integral quality factor limiter
WO2023134343A1 (en) Current limit control circuit for boost converter in ccm
CN112994473B (en) High-voltage BUCK soft switching circuit and control method
KR102112077B1 (en) Uninterruptible power supply with single winding of output winding and inverter winding
SU1594664A1 (en) D.c. to d.c. voltage converter
HU176291B (en) Powerful diagnostic x-ray apparatus operated with thyristor current converter
CN211377581U (en) Anti-interference electricity device
RU107423U1 (en) BRIDGE INVERTER WITH IMPROVED ENERGY RECOVERY
RU2109394C1 (en) Quasi-resonance constant voltage converter with switching- over under zero voltage
CN105450074B (en) Auto-excitation type transistor inverter
RU1823100C (en) Thyristor controlled key
RU1777221C (en) Off-line self-controlled voltage inverter
RU2017329C1 (en) Current pulse generator
SU1465946A1 (en) Current pulse generator
SU1653068A1 (en) Current protection for faults in ac networks
SU1023591A1 (en) Self-sustained inverter
CN117200562A (en) Power converter, control method thereof, uninterruptible power supply and power supply system