RU1803958C - Преобразователь посто нного напр жени - Google Patents

Abstract

Использование: в электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитани  и автоматики. Сущность изобретени : силовые (14, 15) и дополнительные (12, 13) транзисторы преобразовател , выполненного по полумосто- в;ой схеме, возбуждаютс  от базовых о 5моток(10, 11) отдельных входных токовых трансформаторов (7, 17), токовые обмотки

Description

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитани  и автоматики.

Целью изобретени   вл етс  повышение КПД и надежности путем исключени х сквозных токов в широком диапазоне изменени  нагрузки и при высоких частотах преобразовани .

На фиг. 1 представлена электрическа  схема преобразовател  посто нного напр жени ; на фиг. 2 - временные зависимости напр жений и токов.

Преобразователь посто нного напр жени  содержит задающий генератор 1, па- рафазные выходы которого подключены через цепочки из резисторов 2 и 3, зашунти- рованных обратно включенными диодами 4 и 5 к обмотке управлени  6 первого входного трансформатора Тик катодам диодов 8 и 9, аноды которых объединены и подключены к общему выходному выводу задающего генератора 1. Базовые обмотки 10 и 11 первого входного трансформатора 7 подключены к база-эмиттерным переходам дополнительных транзисторов 12 и 13, силовые электроды которых образуют последовательную цепь с силовыми электродами основных силовых транзисторов 14 и 15, причем коллектор силового транзистора 14 подключен к первому входному выводу, а эмиттер дополнительного транзистора 13 - ко второму входному выводу. Обмотка управлени  16 второго входного трансформатора 17 подключена через резистор 18 к парафазным выходам задающего генератора 1, а базовые обмотки 19 и 20 - к базам силовых транзисторов 14 и 15 и к эмиттерам транзисторов 12 и 13. Базы силовых транзисторов 14 и 15 подключены через цепочки из последовательно включенных четырех диодов 21 и 22 к эмиттерам дополнительных транзисторов 12 и 13 соответственно. Средн   точка цепи из последовательно включенных транзисторов 14, 12, 15 и 13 подключена через последовательно соединенные токовые обмотки 23 и 24 входных трансформаторов 7 и 17 к одному выводу обмотки 25 выходного трансформатора 26, другой вывод которой подключен к средней точке цепи из последовательно включенных конденсаторов 27 и 28, крайние выводы которых подключены ко входным выводам. Ко вторичной обмотке 29 выходного трансформатора 26 подключена нагрузка 30.

Эпюры 31 и 32 (фиг. 2) соответствуют напр жени м на выходе задающего генератора 1, эпюры 33 и 34 - токам коллекторов транзисторов 14 и 15 соответственно.

Преобразователь посто нного напр жени  работает следующим образом.

С парафазных выходов генератора возбуждени  1 поступают управл ющие импульсы длительностью ti-to и на обмотку б трансформатора 7 и обмотку 16

трансформатора 17 через резисторы 2 и 3, 3 и 18 соответственно. В промежуток времени ti-to, благодар  положительной обратной св зи через обмотку 23 трансформатора 7 и обмотку 24 трансформатора 17,транзисторы 12 и 14 наход тс  в открытом состо нии, а транзисторы 13 и 15 - в закрытом. При этом на верхнем выходе генератора 1 возбуждени  существует напр жение положительной пол рности, а на нижнем выходе

5 напр жени  равно нулю (эпюра 31, пол рность без скобок). Диоды 4,8 и 9 наход тс  в непровод щем состо нии, а диод 5 - в провод щем. В момент времени ti происходит изменение напр жений на парафазных

0 выходах генератора 1 возбуждени  - на верхнем выходе напр жение становитс  равным нулю, а на нижнем выходе - положительное напр жение (эпюра 32, пол рность в скобках). Ввиду того, что

5 транзисторы 12 и 14 запираютс  не мгновенно , а с некоторой задержкой, направление токов через токовые обмотки 23 и 24 трансформаторов 7 и 17 сохран етс  неизменным , поэтому остаетс  неизменным по0 л рность напр жений на всех остальных его обмотках (пол рность напр жений на катодах диодов 8 и 9 без скобок). Диод 4 переходит в провод щее состо ние, а вместе с ним переходит в провод щее состо ние диод 9.

5 Диоды 5 и 8 наход тс  в непровод щем состо нии . Обмотка 6 трансформатора 7 оказываетс  зашунтированной накоротко провод щими диодами 4 и 9 и малым выходным сопротивление микросхемы верхнего

0 парафазного выхода задающего генератора 1, Напр жение на база-эмиттерном переходе дополнительного низковольтного быстродействующего транзистора 12, подключенного к обмотке 10 трансформа5 тора 7 становитс  равным нулю, и в момент времени т.2 последний запираетс , разрыва  цепь эмиттера силового транзистора 14. Диодна  цепочка 21 переходит в провод щее состо ние, происходит форсированное рас0 сасывание зар да в коллекторно-базовом переходе транзистора 14, после чего происходит резкое уменьшение тока его коллектора , а также уменьшение тока через токовые обмотки 23 и 24 трансформаторов 23 и 24

5 трансформаторов 7 и 17 (момент времени ts). Вследствие провод щего состо ни  диода 9, отпирающее напр жение с нижнего выхода генератора возбуждени  1 во врем  переходного процесса запирани  t/i-ti транзисторов 12 и 14 падает на резистор 3 и не

достигает обмотки 6 трансформатора 7, чем достигаетс  блокирование отпирани  транзисторов 13 и 15 до момента t4, соответству- ющего запиранию транзистора 14. Величины сопротивлений резисторов 2, 3 и 18 выбираютс  из услови  отпирани  транзисторов в режиме холостого хода, а при подключенной нагрузке степень отпирани  поддерживаетс  автоматически благодар  положительной токовой обратной св зи че- рез токовые обмотки 23 и 24 трансформаторов 7 и 17, подключенных последовательно с первичной обмоткой 25 выходного трансформатора 26. Количество диодов в диодной цепочке 21 и 22 выбираетс  из услови  их непровод щего состо ни  при открытых дополнительных транзисторах 12 и 13. После запирани  транзистора 14 (момент времени т.4) снимаетс  блокирование отпирани  с нижнего выхода генератора возбуждени  1, которое прикладываетс  через резисторы 3 и 18 к обмоткам 6 и 16 трансформаторов 7 и 17 (промежуток времени ts-14). В следующем такте процессы протекают аналогично.

Вследствие наличи  токовой обратной св зи в трансформаторах 7 и 17, блокирование отпирани  транзисторов 13 и 15 существует до момента полного запирани  транзисторов 12 и 14, чем исключаетс  сквозные токи через силовые транзисторы, а также потери при изменении нагрузки, т.к. величины базовых токов оказываютс  пропорциональными величинам их коллекторных токов, что повышает КПД и надежность преобразовател  посто нного напр жени  на высоких частотах преобразовани  и измен ющейс  нагрузке.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Преобразователь посто нного напр - жени , содержащий усилитель мощности,

   выполненный по полумостовой схеме на силовых транзисторных ключах, состо щих из последовательно-соединенных основных и дополнительных транзисторов, два входных трансформатора, цепь токовой обмотки первого из которых через выходные выводы присоединена к диагонали переменного тока схемы, блок управлени , выходные выводы которого присоединены к обмотке управлени , содержащий задающий генератор , диоды, резисторы, отличающий- с   тем, что, с целью повышени  КПД и надежности путем исключени  сквозных токов в широком диапазоне изменени  нагрузки и при высоких частотах преобразовани , базовые обмотки первого входного трансформатора подсоединены к базоэмиттерным переходам дополнительных транзисторов соответственно, а базовые обмотки второго входного трансформатора включены между базами основных и эмиттерами дополнительных транзисторов соответственно, и зашунтиро- ваны диодными цепочками, реализу  положительную обратную св зь, при этом токова  обмотка второго входного трансформатора включена последовательно в цепь токовой обмотке первого входного трансформатора, а упом нута  обмотка управлени  расположена на сердечнике первого входного трансформатора и подсоединена к анодам первых диодов и катодам вторых диодов, аноды которых присоединены к общему выводу задающего генератора , формирующего однопол рные импульсы на своих парафазных выходах, соединенных с катодами первых диодов, шунтирующих резисторы, а парафазные выходы задающего генератора соединены с выводами введенной обмотки управлени  второго входного трансформатора.

   2