SE441883B - Vexelriktare - Google Patents

Description

78 07049-7 2 Denna kända väkelriktare arbetar tillfredsställande under normala dríftföxhållanden, om den högsta eventuellt förekomman- de matningsspänningen är högst 1,5-1,8 gånger så hög som den lägsta förekommande, men vid ytterligare ökning av matnings- E' spänningen exempelvis till 2-3 gånger, exempelvis om likspän- ningen kan variera mellan 9 och 50 V, störes det normala drift- tillståndet i den parametriska stabilisatorn och vippkretsens transistorer, eftersom den extra dioden blir ledande och den över källan uppträdande spänningen direkt tillföres likriktar- diodernas anoder och stabilisatorns ballastmotstånd. Å Detta resulterar i att likriktarens dioder spärras av den över matningskällan uppträdande spänningen, som överstiger den spänning, som skall likriktas av likriktarens dioder, och att zenerdioden via ballastmotståndet kopplas till likspänningskäl- lan. Den av växelriktaren avgivna växelspänningen blir därför inte stabil, och den effekt, som skall fördelas regulatorns sammansatta transistor, ökar avsevärt.

Genom att enligt uppfinningen utföra en växelriktare av det i patentkravets ingress angivna slaget i enlighet med kra- vets känneteoknande del blir det möjligt att uppnå, att växel- riktaren arbetar stabilt, även om matningslikspänningen ändras eller ändrar sig inom ett stort område. '" Växelriktaren enligt uppfinningen fungerar stabilt även om matningsspänningen ändrar sig inom ett spänningsområde 1:2 eller t.o.m. 1:3. ß Dessutom får växelriktarens transistorer bättre termiska driftsförhâllanden genom omfördelning av den lik- och växel- strömseffekt, som skall bortledas från transistorerna.

Uppfinningen beskrives närmare nedan under hänvisning till bifogade ritning, vilken som exempel visar ett kopplingsschema för en växelriktare enligt uppfinningen.

Den pà ritningen visade växelriktaren innehåller en på transistorer baserad, resistivt och kapacitivt kopplad vippa 1, som är uppbyggd av två transistorer 2 och 3, ett i transis- torns 2 kollektorkrets inkopplat motstånd 4, ett i transis- torns 3 kollektorkrets inkopplat motstånd 5, ett i transistorns 2 baskrets inkopplat motstånd 6, ett i transistorns 3 baskrets över spännings- -inkopplat motstånd 7 samt kondensatorer 8 och 9. Vippan 1 in- A nehåller dessutom ytterligare.två tran BNSDOCID: sistorer 10 och 1l,vilkas 3 7807049-7 emittrar är hopkopplade och vars baser är kopplade till var sin transistors 2 resp 3 emitter. Transistorns 10 bas är ansluten till ett motstånd 12, och transistorns 11 bas är likaledes an- sluten till ett motstånd 17. Motståndens 12, 13 andra ändar är hopkopplade och via ett återkopplingsmotstånd 14 förbundna med en hopkopplingspunkt 15 mellan transistorernas 10 och 11 emitt- rar.

Transistorernas 10, 11 kollektorer kopplade till var sin ände av en utgångstransformators 17 primärlindning 16. Transformatorns 17 sekundärlindning 18 utgör växelriktarens utgång. Transfor- matorn 17 är dessutom försedd med en àterkopplingslindning 19, som är ansluten tilfïtelvágslikriktares 20 växelströmsingàng.

Ett glättningsfilter 23 är anslutet till likriktarens utgång 21, 22.

I växelriktaren ingår vidare en spänningsregulator, som är utförd med en av ett Darlington-kopplat transistorpar bestående sammansatt transistor 24, 25, vars kollektor via àterkopplings- motståndet 14 är kopplad till hopkopplingspunkten.15 mellan transistorernas 10 och 11 emittrar och vars bas är ansluten till en hopkopplingspunkt mellan motstånd 26 och 27, vilka ut- gör en resistiv spänningsdelare. Spänningsregulatorn är försedd med en parametrisk spänningsstabilisator, som utgöres av en krets bestående av ett ballastmotstånd 28 i serie med en zenerdiod 29.

Motståndets 28 andra ände är ansluten till en icke visad lik- spänningskällas negativa pol 30, medan zenerdiodens 29 fria än- de är kopplad till likspänningskällans positiva pol 31. Förbin- delsen 32 mellan motståndet 28 och zenerdioden 29 är ansluten till den fria änden av spänningsdelarens motstånd 26. Spännings- delarens andra ände är ansluten till likriktarens 20 positiva likspänninßsuttag 21, medan likriktarens 20 negativa uttag 22 är kopplad till likspänningskällans positiva pol 31 och tranás- torparets EH, 25 fria emitter. Primärlindningens 16 mittuttag 33 är anslutet till källans pol 30, som även är kopplad till ena änden av ett motstånd 34, vars andra ände är kopplad till en ze- nerdiods 55 ena elektrod samt till motståndens 4-7 hopkopplade ena ändar. Zenerdiodens 55 andra elektrod är kopplad till för- bindelsen mellan de tre motstàndens 12-14 ena ändar.

Den ovan beskrivna växelriktaren fungerar pá följande sätt.

BNSDOCIDI 7807049-7 ¿ . 4 F När matarspänningen pålagts över den med transistorernal 2, 5 och 10,511 utförda vippan 1, börjar denna alstra spän- ningspulser med en frekvens, som bestämmes av motståndens 6 och 7 resistans och av kondensatorernas 8, 9 kapacitans, var- vid över transformatorns 17 lindningar uppkommer_en växelspän- ning, vars ainpiitud-hestammes dels av den över incspäzmingskäi- lans poler 30, 51 uppträdande spänningen, dels av spänningen över zenerdioden 55 och dels av spänningsfallet över transistor- paret 21:, 25. A ~ .

Bariingcon-transistorparets 24, 25 arifttnissand' är så valt, att transistorparet vid lägsta möjliga spänning av lik- spänningskällan göres ledande av den spänning, som tillföres från zenerdioden.29 via motståndet 26. I Amplituden av växelspänningen över växelriktarens utgång är i detta fall lika med dubbla värdet av-likspänningskällans 30, 31 spänning. ' W om iikspänningskäiians spänning ökar, blir den :iver vip- pans 1 seriekopplade transistorer 10 och 11 uppträdande spän- ningen högre, samtidigt som amplituden hos växelspänningen över lindningarna 18 och 19 blir större, varvid den mellan likrikta- rens 20 likströmsuttag 21 och 22 uppträdande spänningen blir högre) Den.sammanlagda ström från likriktaren 20 och zenerdio- den 29, som flyter via motstånden 26 och 27 samt via transistor- parets 24, 25 bas-emitterövergång, minskar. Härigenom spärras transistorparet 24, 25, varvid spänningsfallet över transistorns 25 kollektor-emitterövergång blir högre." Detta innebär att spän- ningen omfördelas mellan vippans 1 transistorer 10, 11 och tran- sistorn 25. Denna spänningsomfördelning gör att den av växelrikr taren avgivna växelspänningens amplitud avtar till den ursprung- liga amplituden. , Da vid en hög spänning över likapänningskällan en belast- ning kopplas till växelriktaren, ökar likströmskomponenten av den genom vippans 1 transistorer 10 och 11 flytande strömmen, varvid växelströmskomponentens amplitud förblir konstant. Detta beror på att vid inkoppling av belastningen utspänningen mins- kar, emedan spänningsfallet över transistorerna 10 och 11 och över transformatorns 17 lindningar ökar, och att även den över 4 àterkopplingslindningeng19_uppträdande spänningen minskar.

Därför avtar den från likriktaren 20 härrörande spärrspänningen, BNSDOCID: 7807049-7 varigenom transistorparet 24, 25 blir ledande och det över det- samma uppträdande spänningsfallet minskar. Detta resulterar i att sekundärlindningens 18 växelspänning återgår till det för- utvarande värdet, vilket leder till en omrördelning av den er- fekt, som avledes över transistorerna 10, ii och 25, varigenom dessa transistorers termiska driftförhållanden blir gynnsamma- re.

En växelriktare enligt uppfinningen kan effektivt användas som växelspänningsgenerator vid en mätapparat t.ex. för mikro- resistansmätning. Man vinner då en avsevärd ökning av varia- tionsomràdet för matarspänningen och kan ansluta mätapparaten till en 'godtycklig likspänningsmatarledning, vars spänning kan variera mellan 9 och 50 V utan att några ytterligare anord~ ningar erfordras. Försök med en sådan mikroresistansmätare har visat, att det från en spänningsändring härrörande mätfelet, om matningsspänningen varierar mellan 9 och 30 V, förblir inom gränserna 2 %. Vid tomgång, dvs vid bortkopplad belastning, är spänningsamplituden över transistorernas 10 och 11 kollektor vid en matarspänning av 30 V inte högre än vid en matningsspän- ning av 9 V.

Omfördelningen av den effekt, som skall avledas över trans- sistorerna 10 och 11 samt 25, gör det möjligt att använda ratio- nellare kylorgan såsom radiatorliknande kylflänsar för dessa transistorer och att minska mätapparatens vikt.

BNSDOCID;

Claims (1)

1. 7807049-'7 A 6 Patentkrav Växelriktare för Omvandling av från en konstantspänningskälla (30,31) avqiven likspänning till växelspänning, omfattande en A med transistorer (10,11) utrustad vinpkoppling (1), som är för- bunden med spänningskällan via en spänningsregulator, bestående av ett darlingtonkopplat transistorpar (24,25) och en härmed sam- ordnad, av en seriekoppling av ett ballastmotstånd (28) och en zenerdiod (29) bildad parametrisk spänningsstabilisator, varàid emittrarna i de i vippkopplingen (1) ingående transistorerna (10,11) är hopkopplade och kollektorerna i dessa är förbundna med var sin ände av en med mittuttag (33) försedd primärlindning (16) på en transformator (17) med en med en likriktarbryggas (20) växel- spänningsklämmor förbunden âterkopplingslindning (19), k ä n n e- t e ork n a d av att mittuttaget (33) på primärlindningen (16) är direkt förbundet med likspänningskällans (30,31) ena klämma (30) och att denna spänningskälla med sin andra klämma (31) är förbunden med emittern i transistorparet (24,25), med zenerdiodens (29) från ballastmotståndet (28) vända elektrod och med den ena likspänningsklämman (22) på likriktarbryggan (20), vars andra likspänningsklämma (21) via en av motstånd (26,27) bildad spän- ningsdelare i serie med ballastmotståndet (28) är förbunden med mittuttaget (33) på primärlindningen (16), medan förbindnings- punkten mellan spänningsdelarmotstânden (26,27) är förbunden med basen i transistorparet (24,25), vars kollektor är förbunden med de hopkopplade emittrarna i de till vippkopplingen (1) hörande transistorerna (10,11) och mellan vars bas och emitter ett av spänningsdelarmotstânden (27) är seriekopplat med en kondensa- tor (23). eNsoocuzv;