RU1829099C - Двухтактный преобразователь посто нного напр жени - Google Patents

Abstract

Использование: в системах вторичного электропитани  и автоматики. Сущность . 2 изобретени : устройство содержит силовые транзисторы 1, 2. соединенные коллекторами с первичной обмоткой 3 выходного . трансформатора 4, а эмиттерами - с первым входным выводом. Базовые резисторы 5, 6 зашунтированы обратными диодами 16, 17. В цепь вспомогательных обмоток 8, 9 включены диоды 10-13. В устройстве осуществл етс  форсированное запирание силовых транзисторов с одновременной автоматической защитой от сквозных токов при возбуждении от источника однопол рных импульсов, что повышает КПД транзисторного инвертора. 2 йл.

Description

сл

с

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

Целью изобретени   вл етс  повышение КПД путем обеспечени  автоматической безынерционной защиты от сквозных токов в сочетании с форсированным запиранием транзисторов.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в двухтактный преобразователь напр жени  с нулевой точкой в выходном трансформаторе , имеющем две вспомогательные обмотки , одни выводы которых св заны через диоды с базовыми резисторами, через которые источник однопол рных импульсов подключен к базам силовых транзисторов, введены четыре диода, два из которых шунтируют- в обратном включении базовые резисторы, доз других включены согласно-последовательно с диодами в цепи других выводов указанных вспомогательных обмоток, причем точки соединени 

между собой этих указанных цепочек одного плеча соединены с аналогичными точками соединени  диодных цепочек другого плеча.

Новым в предлагаемом преобразователе  вл етс  введение первых диодов, которые в обратном направлении шунтируют базовые резисторы, введение вторых диодов , образующих с существующими диодами согласно-последовательные пары, через которые базы силовых транзисторов подключены к другим выводам вспомогательных обмоток, причем точки соединени  между собой диодов этих цепочек одного плеча подключены к аналогичным точкам соединени  диодов другого плеча.

По отношению к известному устройству , также имеющем в своем составе вспо- могательные обмотки в выходном трансформаторе, подключенные через диоды к базовым резисторам, в предлагаемом изменена фазировка этих обмоток, что приводит к изменению алгоритма работы преобразовател .

Существенным отличием  вл етс  уменьшение потерь при изменении тока нагрузки , так как защита автоматически отеле- живает врем  запирани  транзистора. Другим существенным отличием  вл етс  обеспечение форсированного запирани  силовых транзисторов, что также уменьшает динамические потери. .

Положительный эффект достигаетс  безынерционной автоматической защитой от сквозных токов в сочетании с форсированным запиранием силовых транзисторов, что уменьшает динамические потери по от- ношению к решению-прототипу, где врем  действи  защиты фиксировано и зависит от элементов схемы, а форсированному запиранию преп тствует конечное врем  зар да конденсаторов, шунтирующих базоэмит- терные переходы силовых транзисторов.

. На фиг.1 изображена принципиальна  схема двухтактного инвертора; на фиг.2 - временные характеристики.

Двухтактный преобразователь посте-   иного напр жени  состоит из силовых транзисторов 1 и 2, эмиттеры которых объединены и подключены к первому входному выводу, коллекторы подключены к крайним выводам первичной обмотки 3 трансформа- тора 4, а базы подключены через резисторы 5, 6 к парафазным выходам генератора возбуждени  7, в качестве которого может быть использован автогенератор или широтно- импульсный модул тор. Вспомогательные обмотки 8 и 9 трансформатора 4 одними концами подключены к парафазным выходам генератора возбуждени  7, другими выводами подключены через согласно-попарно включенные диоды 10 и 11, 12 и 13 к базам соответствующих транзисторов 1 м 2. Точки объединени  между собой диодов 10 и 11, 1.2 и 13 объединены. Средний вывод первичной обмотки 3 трансформатора 4 подключен ко второму входному выводу, а вторична  обмотка 14 подключена к нагрузке 15. Базовые резисторы 5 и 6 зашунгирр- ваны обратными диодами 16 и 17. Эпюры 18,19 соответствуют напр жени м на пара- фазных выходах генератора возбуждени  7. Эпюры 20 и 21 соответствуют напр жени м на базах транзисторов 1 и 2, а эпюра 22 - напр жению на нагрузке 15.

Двухтактный преобразователь посто нного напр жени  работает следующим образом. Однопол рные импульсы напр  жени  18 и 19 с парафазных выходов генератора возбуждени  7 поступают через базовые резисторы 5 и 6 на базы транзисторов 1 и 2, поочередно открыва  их. Предположим , пол рность напр жений на выходе генератора возбуждени  7 такова, что на верхнем выходе плюс, а на нижнем выходе напр жение равно нулю. Транзистор 2 за-, крыт, а транзистор 1 открыт, и на его коллекторе присутствует низкий потенциал относительно первого входного вывода. Пол рность наведенных напр жений на обмотках 1рансформатора изображена без скобок. Величина выходного напр жени  генератора возбуждени  7 выбрана такой, что падение напр жени  на балластном базовом резисторе 5 превышает напр жение вспомогательной обмотки 8 трансформатора 4, поэтому диоды 10 и 11 наход тс  в непровод ш,ем состо нии. Диоды 12 и 13 также наход тс  в непровод щем состо нии вследствие запирающей, пол рности напр жени  обмотки 9. В следующий полупериод напр жение на верхнем выводе генератора возбуждени  7 становитс  равным нулю, причем генератор возбуждени  должен поддерживать близкое к нулю напр жение в течение всего полупериода, а на нижнем выводе по вл етс  положительное напр жение. Транзистор 1. вследствие своей инерционности, в течение промежутка врем.ени to-ti остаетс  в открытом состо нии , благодар  чему в течение этого промежутка сохран ютс  прежними также пол рности напр жений на обмотках трансформатора 4.

Диоды 10 и 11 переход т в провод щее состо ние и подключают обмотку 8 трансформатора 4 к базоэмиттерному переходу транзистора 1 в запирающей пол рности, вызыва  его форсированное запирание. Диод 12 также переходит в провод щее состо ние и преп тствует подаче отпирающего напр жени  с нижнего вывода генератора возбуждени  7, которое падает на резисторе 6, что исключает отпирание транзистора 2 и возникновение сквозного тока через транзисторы 1 и 2. По истечении интервала времени to-ti (фиг.2) происходит рассасывание избыточных носителей в базе транзистора 1, он запираетс , пол рность напр жений на обмотках трансформатора 4 измен етс  на противоположную. Диод 16 кратковременно открываетс  на врем , необходимое дл  восстановлени  обратных сопротивлений диодов 10 и 11, предотвраща  паразитное отпирание транзистора 1, после чего транзистор 2 отпираетс  (промежуток времени восстановлени  обратных сопротивлений диодов 10 и 11 на эпюрах не показан ввиду своей малости).

В следующий полупериод процессы протекают аналогично: напр жение на нижнем выводе генератора возбуждени  7 становитс  равным нулю, диоды 12.и 13 переход т в провод щее состо ние и подключают обмотку 9 трансформатора 4 к резистору б и базоэмиттерному переходу транзистора 2 в запирающей пол рности, вызыва  его форсированное запирание (интервал ). Диод 10 также переходит в провод щее состо ние и преп тствует подаче отпирающего напр жени  на базу транзистора 1, исключа  возникнрвение сквозных токов.

Таким образом о предлагаемом преобразователе происходит форсированное запирание силовых транзисторов с одновременным исключением сквозных токов через них. что повышает КПД.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Двухтактный преобразователь посто нного напр жени , содержащий силовые транзисторы, эмиттеры которых обьедине- ны и подключены к первому входному выводу , коллекторы подключены к крайним выводам первичной обмотки выходного трансформатора, средний вывод которой подключен к второму входному выводу, две

   вспомогательные обмотки выходного трансформатора , фазировка выводов которых относительно выводов первичной обмотки соответствует отрицательной обратной св зи входа и выхода силового транзистора каждого плеча, св занные через первые диоды с базовыми резисторами, через которые базы силовых транзисторов подключены к управл ющим выводам дл  подключени  источника однопол рных управл ющих импульсов, отличающий с.  тем, что, с целью повышени  КПД путем защиты от сквозных токов при одновременном форсированном запирании силовых транзисторов , введены четыре диода, причем одни выводы вспомогательных обмоток выходного трансформатора подключены к управл ющим выводам через базовые резисторы, зашунтированные введенными вторыми обратными диодами, а другие выводы вспомо- гательных обмоток соединены через цепочки из согласно последовательно включенных первых и введенных третьих обратных диодов с базами силовых транзисторов, причем точки соединени  между собой этих диодов обоих плеч объединены.

   Фог.1