PL54608B1 - - Google Patents

Description

Opublikowano: 12.IV.1968 54608 KI. 21 a4, 35/11 MKP H02m */ IK.i' HUZm 4 'Llj Q tlSLlOTEKAf Wspóltwórcy wynalazku: Stanislaw Grzybowski, Andrzej Kozlowski, Bogumil Owczarek Wlasciciel patentu: Polskie Koleje Panstwowe (Centralny Osrodek Ba¬ dan i Rozwoju Techniki Kolejnictwa) Warszawa (Polska) Samowzbudna przetwornica tranzystorowa z równolegle laczonymi tranzystorami Przedmiotem wynalazku jest saimowzibudna przetwornica 'tranzystorowa duzej moicy z równo¬ legle laczonymi tranzystorami.Znane dotychczas przetwornice tranzystorowe duzej moicy z równolegle laczonymi tranzystorami sa z reguly przetwornicami obcowzibudnymi, w których drgania, wytwarzane w oscylatorze, wzmacniane sa w stopniu imocy, stanowiacym przesterowany wzmacniacz z równolegle laczo¬ nymi tranzystorami.W takich przetwornicach oscylator z reguly po¬ siada wyjscie ltranisforma!to-rcwe;, zapewniajace jed¬ nakowe parametry sygnalu sterujacego, podawa¬ nego na poszczególne tranzystory sltopnia mocy..Rozwiazanie itaikie zapewnia wprawdzie doibra jedmoazesmosc przelaczania wszystkich równole¬ gle (polaczonych tranzystorów, co jest warunkiem poprawnej pracy tranzystorów, powoduje jednak bardzo duza wrazliwosc przetwornicy na przecia¬ zenia i zwarcia w obwodach zasilanych przez prze¬ twornice.Przy duzych wartosciach pradu kolektora, co z reguly wystepuje w (przetwornicy tranzystoro¬ wej, opornosc wejisciowa tranzystora jest malo zalezna od opornosci obciazenia. Wskutek tego oscylator jest odseparowany od zmian obciazenia sterowanego przezen wzmacniacza. Jezeli w obwo¬ dzie zasilanym przez przetwornice wystapi np. zwarcie, to nie ma ono zadnego wplywu ma prace oscylatora, który wymusza prace tranzystorów 25 30 wzmacniacza na zbyt mala opornosc obciazenia.Poniewaz opornosc wejsciowa tranzystorów wzmacniacza nie ulegla zmianie, przeto i prad W bazach tranzystorów wzmacniacza pozostaje taki sam jak przed zwarciem. Wskutek tego prad w kolektorach tranzystorów ograniczony jest do wartosci równej pradowi bazy pomnozonemu przez wspólczynnik wzmocnienia pradowego tranzystora.TTranizystory przechodza wówczas oid jpracy z na¬ syceniem do pracy w stanie aktywnym, przez co wielokrotnie zwieksza sie moc strat wydzielana w tranzystorach, które ulegaja bardzo szybkiemu zniszczeniu termicznemu. Dzialanie ewentualnych zabezpieczen nad|pradowych jest w tym przypadku malo skuteczne ze wzgledu na wspomniane wyzej ograniczeinie war|tosci pradu kolektorowego tran¬ zystorów.W rezultacie pewnosc ruchu instalacji zasila¬ nej z obcowzbiudnej przetwornicy tranzystorowe] staje sie niezadowalajaca zwlaszcza w przypad¬ kach, w których warunki pracy instalacji zasilanej przez przetwornice sprzyjaja powstawaniu zwarc luib przeciazen, jak to ma miejsce np. w instala¬ cjach oswietlenia fluorescencyjnego w wagonach kolejowych lulb autobusach.Celem wynalazku jest zmodyfikowanie ukladu przetwornicy tranzystorowej z równolegle laczo¬ nymi tranzystorami, aby w przypadku powstania zwarc lub przeciazen w zasilanej przez przetwor¬ nice instalacji ustawaly drgania przetwornicy dzie- 546083 fci czemu zapobiegnie sie uszkodzeniu tranzysto¬ rów przetwornicy.Cel tein zostal osiagniety * przez polaczenie baz tranzystorów przetwornicy z uzwojeniami wtór¬ nymi transformatora sterujacego, którego uzwoje- § nie pierwotne polaczone jest z uzwojeniem wtór¬ nym transformatora obciazenia.Tego rodzaju sposób polaczenia przetwonnicy nadaje jej ceche samowzbudnotscd dzieki temu,, ze , energia potrzebna do sterowania przetwornicy 1P czerpana jest z jej wyjscia. Taka (przetwornica, / jak wszelkie. generatory saimowzfoudne, jest od¬ porna na zwarcia i przeciazenia powstajace w za¬ silanej przez nia., instalacji W, przypadku, bowiem wystapienia przeciazenia 15 lub zwarcia powodujacego przejscie tranzystorów do pracy w stanie aktywnymi nastepuje zwieksze¬ nie* i|tadkU napiecia; w tranzystorach a tym samym zmniejsza sie napiecie na transfommaitorze obciaze¬ nia i w konsekwencji napiecie trantafonmatora ste- 20 rujacego, zasilajacego bazy tranzystorów. Ponie¬ waz jak juz wspomniano opornosc wejsciowa -tran¬ zystora jest niemal stala w wystepujacych w przetwornicach zakresach obciazen, wiec rezulta¬ tem tego zjawiska bedzie zmniejszenie wartosci 25 pradu plynacego ^przez baizy tranzystorów i pro¬ porcjonalne zmniejszenie pradu kolektorowego.Spowoduje to dalsze zmniejszenie pradu kolek¬ tora i dalej zinnie^szenie napiecia na transforma¬ torze obciazenia i wszystkie wynikajace z tego w konsekwencje. Zjawisko ma charakter regenera¬ cyjny i prowadzi do odciecia tranzystorów i przer¬ wania drgan przetwornicy. iSamowdbudna przetwornica tranzystorowa z rów¬ nolegle laczonymi tranzystorami, stanowiaca n przedmiot wynalazku, pokazana jest schematycz¬ nie na rysunku. Uzwojenie pierwotne transforma¬ tora sterujacego 1 (polaczone jest z jednym z uzwo¬ jen wtórnych transformatora obciazenia 2. Bazy wszystirich tranzystorów kazdej grupy równolegle 40 polaczonych tranzystorów 3 polaczone sa bezpo¬ srednio pomiedzy soba oraz z odpowiednim kon¬ cem, ijzwojenia wtórnego transformatora steruja¬ cego 1* Drugi koniec 'uzwojenia wtórnego polaczo¬ ny jest poprzez oporniki wyrównawcze 4 z emi- 45 terami wszyslfciidn tranzystorów polaczonych rów¬ nolegle 3..Pzialanie przetwornicy wedlug wynalazku jest nastepujace. Tranzystory 3 jednej grupy przewo¬ dza, wskutek iczego (polaczone z emiterami tych. w tranzystorów uzwojenia pierwotne transformato¬ ra obciazenia 2 sa zasilane poprzez te tranzystory.Jedno z uzwojen wtórnych transformatora obcia¬ zenia 2 zasila uzwojenie pierwotne transformatora sterujacego1. 55 Uzwojenia wtórne transformatora sterujacego nasilaja bazy tranzystorów w taki sposób, ze pod¬ trzymywane jest przewodzenie tranzystorów jed¬ nej grupy a itranzyrstory drugiej grupy sa odciete.Z chwila gdy rdzen transformatora sterujacego so nasyci sie, impedancja uzwojenia pierwotnego 4 transformatora sterujacego 1 -gwaltownie- maleje a tym samym rosnie prad magnesujacy pobierany przez transformator sterujacy 1 z transformatora obciazenia 2.Powoduje to wzrost pradu kolektorowego tran¬ zystorów przewodzacych i przejscie tych tranzy¬ storów ze stanu, nasycenia do stanu aktywnego.Powodiuje «to obnizenie napiecia na uzwojeniach pierwotnych transformatora obciazenia fc i w kon¬ sekwencji obnizenie napiecia na transformatorze sterujacym 1. Wskutek tego maleje prad plynacy przez bazy tranzystorów przewodzacych co powo¬ duje dailsze obnizenie napiecia na transformato¬ rach i regeneracyjne odciecie tranzystorów 3 prze¬ wodzacych.Z chwila odciecia inranzyistoro^w/ przewodzacych rdzen transformatora stepujacego wychodzi z na¬ sycenia i wystepuje -zjawisko przerziitu, polegajace na zmianie -polaryzacji ij napiec na uzwojeniach transformatora (sterujacego 1.Powoduje to wprowadzenie w stan nasycenia tranzystorów 3 tej griupy, w kitórej foyly one po¬ przednio odciete. Rdzen transformaitora sterujace¬ go 1 ulega teraz przemagnesowaniu a wiec na ra¬ zie nie jest nasycony, prad magnesujacy transfor¬ matora sterujacego 1 pobierany z transformatora obciazenia 2 jest maly i nie powodiuje wyjscia z nasycenia tranzystorów przewodzacych. Stan taki utrzymuje sie az do ponownego nasycenia sie rdzenia transformatora sterujacego 1 po czym powtarza sie opisany poprzednio proces regene¬ racyjny.W ten sposób na przemian przewodza równole¬ gle polaczone tranzystory 3 raz jednej, raz drugiej grupy i w rezultacie w uzwojeniach wtórnych tranisformaftora obciazenia indukowany jest prad przemienny o piostokajtaej fali napiecia. Prad sterujacy tranzystory 3 plynie od baz tych tran¬ zystorów poprzez uzwojenia wtórne transforma¬ tora sterujacego 1 i poprzez oporniki wyrównaw¬ cze 4 do emiterów tych tranzystorów.Potencjaly poszczególnych emilterów tranzysto¬ rów 3 moga 'byc nieco rózne w zaleznosci od wlas¬ ciwosci poszczególnych egzemplarzy uzytych tran¬ zystorów, jednak spowodlowane przez to prady wyrównawcze ograniczane sa, przez oporniki wy¬ równawcze 4 do wairtosci nie majacej praktyczne¬ go' znaczenia. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe iSamowzbuidna przetwornica tranzystorowa z równoleglle laczonymi tranzystorami znamienna tym, ze uzwojenie pierwotne transformatora steru¬ jacego (1) jest polaczone z uzwojeniem wtórnym transformatora loboazenia (2) a uzwojenia wtórne transformatora sterujacego (1) polaczone sa bez¬ posrednio z tbazami równolegle laczonych tranzy¬ storów <3) oraz z emiterami tychze itranzystorów (3) za posrednictweni oporników wyrównawczych (4).KI. 21 a4, 35/11 54608 MKP H 02 m 4 PL