SU1026255A1

SU1026255A1 - Stabilized converter

Info

Publication number: SU1026255A1
Application number: SU813350884A
Authority: SU
Inventors: Николай Владимирович Васильев; Валерий Васильевич Захаров; Петр Григорьевич Лисов; Владимир Александрович Ревунов
Original assignee: Предприятие П/Я А-7182
Priority date: 1981-10-27
Filing date: 1981-10-27
Publication date: 1983-06-30

Description

1 Изобретение относитс к преобразовательной электротехнике и может быть использовано в источниках элек трр(7итани радиоэлектронной аппаратуры . Известен стабилизированный конве тер, содержащий широтно-импульсный модул тор дл регулировани выходного напр жени промежуточного инвертора 1 . Недостатком конвертера вл етс низкий КПД. Наиболее близким к предлагаемому вл етс стабилизированный конверте содержащий инвертор на силовых транзисторах с выходным трансформатором выходной выпр митель с фильтром, к которому через усилитель обратной св зи подключен широтно-импульсный модул тор, выходы которого подключен к входам соответствующих блоков управлени силовыми транзисторами, каждый из которых содержит отключающий транзистор, к базе которого подключен первый резистор, источник запирающего напр жени , диод, источник отпирающего напр жени , первый вывод которого подключен через включающий транзистор к второму резистору , причем второй вывод источника отпирающего напр жени имеет общую точку соединени с первым выводом источника запирающего напр жени . 1 2 3 . Недостаток конвертера заключаетс в низком КПД, из-за больших потерь на управление силовыми транзисторами , так как в цепь базового тока включен диод. Цель изобретени - повышение КПД путем снижени потерь ,на управление. Поставленна цель достигаетс тем, что.в стабилизированном конвертере , содержащем инвертор на силовых транзисторах с выходным трансфор маторо, выходной выпр митель с филь ром, к которому через усилитель обратной св зи подключен широтно-импул сный модул тор, выходы которого подключены к входам соответствующих блоков управлени силовыми транзисто рами , каждый из которых содержит отключающий транзистор, к базе которого подключен первый резистор, источник запирающего напр жени , диод, источник отпирающего напр жени , первый вывод которого подключен чере включающий транзистор к второму.ре55 зистору, причем второй вывод источника отпирающего напр жени имеет общую точку соединени с первым выводом источника запирающего напр жени , второй резистор подключен к базе силового транзистора, эмиттер которого соединен с указанной общей точкой соединени источников отпирающего и запирающего напр жений и первым резистором, второй вывод источника запирающего напр жени подключен к эмиттеру запирающего транзистора , база и коллектор которого образуют вход блока упр1авлени силовым транзистором, а указанный коллектор, кроме того соединен с. базой включащего транзистора, управл ющий переход которого зашунтирован указанным диодом. При выполнении широтно-импульсного модул тора с согласующим трансфор- матором выходные обмотки последнего подключаютс к входам соответствующих блоков управлени силовыми транзисторами через однополуперйодные выпр мители.«. На чертеже представлена функцио-. нальна схема стабилизированного конвертера. Стабилизированный конвертер содержит инвертор на силовых транзисторах 1 . t, выходной трансформаторов с выходной обмоткой 6, св занной через выходной выпр митель 7, фильтр 8 и усилитель 9 обратной св зи с широтноимпульсным модул тором 1 о с выходной обмоткойИ согласующего трансформатора , подключенной к база-коллекторному переходу отключающего транзистора 12 через диод 13 в провод щем нагтравлении в сторону коллектора, а база отключающего транзистора 12 подключена через первый резистор 1 со средней точкой обмотки трансформатора 15 вспомогательного преобразовател 16. Крайние точки этой обмотки подключены к диагонали переменного тока мостового диодного выпр мител 17. Диагональ посто нного тока выпр мительного моста с конденсаторами 18 и 19 образуют источники отпирающего и запирающего напр жений , обща точка которых соединена со средней точкой выходной обмотки трансформатора 15 и с эмиттером силового транзистора 4, база которого через второй резистор 20 подключена к эмиттеру включающего1 The invention relates to converter electronics and can be used in electric power sources (electronic power supply equipment. A stabilized converter is known which contains a pulse-width modulator for controlling the output voltage of the intermediate inverter 1. The converter has a low efficiency factor. The closest to the one proposed is a stabilized envelope containing an inverter on power transistors with an output transformer, an output rectifier with a filter to which A feedback spindle is connected to a pulse-width modulator, the outputs of which are connected to the inputs of the respective power transistor control blocks, each of which contains a disconnecting transistor to the base of which the first resistor, a blocking voltage source, a diode, an unlocking voltage source, the first output which is connected via a switching transistor to the second resistor, and the second output of the unlocking voltage source has a common connection point with the first output of the locking voltage source. 1 2 3. The disadvantage of the converter lies in its low efficiency, due to the large losses in controlling the power transistors, since a diode is connected to the base current circuit. The purpose of the invention is to increase the efficiency by reducing losses for control. The goal is achieved by the fact that in a stabilized converter containing an inverter on power transistors with an output transformer, an output rectifier with a filter to which a pulse-width modulator is connected to the inputs of the corresponding blocks through a feedback amplifier. control of power transistors, each of which contains a disconnecting transistor, to the base of which a first resistor is connected, a block voltage source, a diode, a gate voltage source, the first terminal to The op is connected via a switching transistor to the second resistor, the second output of the unlocking voltage source has a common connection point with the first output of the locking voltage source, the second resistor is connected to the base of the power transistor, the emitter of which is connected to the specified common connection point of the unlocking and locking voltage and the first resistor, the second output of the source of the blocking voltage is connected to the emitter of the blocking transistor, the base and the collector of which form the input of the control unit It is a power transistor, and the specified collector is also connected to. the base of the switching-on transistor, the control transition of which is shunted by the indicated diode. When performing a pulse-width modulator with a matching transformer, the output windings of the latter are connected to the inputs of the corresponding control units of the power transistors via half-wave rectifiers. ". The drawing shows the function. The scheme is a stabilized converter. The stabilized converter contains an inverter on power transistors 1. t, an output transformer with an output winding 6 connected via an output rectifier 7, a filter 8 and a feedback amplifier 9 with a pulse-width modulator 1 o with an output winding AND a matching transformer connected to the base-collector junction of the tripping transistor 12 through diode 13 wiring in the direction of the collector, and the base of the tripping transistor 12 is connected via the first resistor 1 with the midpoint of the winding of the transformer 15 of the auxiliary converter 16. The extreme points of this winding are connected to the diagonal AC bridge diode rectifier 17. The diagonal DC voltage of the rectifying bridge with capacitors 18 and 19 form the sources of unlocking and blocking voltages, the common point of which is connected to the midpoint of the output winding of the transformer 15 and the emitter of the power transistor 4, whose base is through the second resistor 20 is connected to the emitter including

транзисгора 21 , коллектор которого подключен к плюсу источника отпирающего напр жени ( 17, 18. Базаэмиттерный переход включающего транзистора 21 зашунтирован диодом 22. Коллектор отключающего транзистора 12 подключен к базе включающего транзистора 21, а эмиттер отключающего транзистора 12 подключен к минусу источника запирающего напр жени (19, 17).transistor 21, the collector of which is connected to the positive source of the unlocking voltage (17, 18. The base-emitter junction of the turning on transistor 21 is bounded by the diode 22. The collector of the tripping transistor 12 is connected to the base of the turning on transistor 21, and the emitter of the tripping transistor 12 is connected to the minus of the locking voltage source ( 19, 17).

Блоки 23 2б управлени однотипны и подключены соответственно к управл щим переходам СИЛОЁЫХ транзисторов 1 - t мостового инвертора.The control units 23 2b are of the same type and are connected respectively to the control transitions of the POWER transistors 1 - t of the bridge inverter.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

При подаче напр жени на вспомогательный преобразователь 16 он начинает вырабатывать переменное напр;пжение , которое через трансформа-г тор 15 поступает на источники отпи- . рающего и запирающего напр жений, а также запитывает усилитель 9 и широтно-импульсный модул тор 10. Силовые транзисторы 1-4 черезWhen voltage is applied to the auxiliary converter 16, it begins to produce a variable voltage, pazh, which through the transformer 15 to the sources enters the sources. and closing voltages, as well as energizes the amplifier 9 and the pulse-width modulator 10. The power transistors 1-4 through

блоки 23 - 26 управлени коммутируютс .с помощью включающего 21 и отключающего 12 транзисторов путем подачи через них напр жений конденсаторов 18 и 19 к управл ющим перехрдам . Зар д включающего и отключающего источников осуществл етс от мостового выпр мител 17- Управление включающим транзистором 21 осуществл етс от обмотки 11 выходного трансформатора широтно-импульсного модул тора 10 импульсом положительной пол рности через диод 13 и резистор Н.control blocks 23 - 26 are switched by switching on 21 and disconnecting 12 transistors by applying voltages of capacitors 18 and 19 through them to control intercepts. The switch on and off sources are charged from the bridge rectifier 17. The switching on transistor 21 is controlled from the winding 11 of the output transformer of the pulse width modulator 10 by a positive polarity pulse through a diode 13 and a resistor N.

. Ток управлени силовым транзистором 4 протекает по цепи плюс источника отпирающего напр жени (18, 17, коллектор-эмиттерный переход включающего транзистора 21, токоограничивающий второй резистор 20, аза-эмиттерный переход силового транзистора 4 и минус источника. The control current of the power transistor 4 flows through the circuit plus the unlocking voltage source (18, 17, the collector-emitter junction of the switching transistor 21, the current limiting second resistor 20, the aza-emitter junction of the power transistor 4 and the minus source

(1.7, 18. При отсутствии импульса управлени на обмотке 11 или отрицательной его пол рности включаетс oti лючaioщий транзистор 12 током(1.7, 18. In the absence of a control pulse on the winding 11 or its negative polarity, an otigrading transistor 12 is turned on

5 управлени через резистор 14 от плюс источника запирающего напр жени . (19 17). Ток запирани силового транзистора k лротекает по следующей цепи: плюс источника запирающего напр жени (19, 17/ , эмиттербазовый переход транзистора 4 - токоограничивающий резистор 20 - диод 22 коллектор-эмиттерный переход отключающего транзистора 12 - минус источника напр жени (19, 17-.5 control through a resistor 14 from plus a block voltage source. (19 17). The locking current of the power transistor k flows through the following circuit: plus a source of blocking voltage (19, 17 /, emitter-base transition of transistor 4 — current limiting resistor 20 — diode 22 collector-emitter junction of switching off transistor 12 — minus voltage source (19, 17-.

Длительность импульса тока выключени и его величина определ етс величиной зар да неосновных носителей база-эмиттерного перехода силового транзистора 4 и посто нной времени элементов отключающей цепи.The duration of the switching-off current pulse and its value is determined by the magnitude of the charge of minority carriers of the base-emitter junction of the power transistor 4 and the time constant of the elements of the tripping circuit.

Стабилизаци выходного напр жени tосуществл етс следующим образом.The output voltage t is stabilized as follows.

5 При увеличении выходного напр жени усилитель 9 обратной св зи управл ет широтно-импульсным модул тором 10 таким образом, что длительность импульса управл ющего напр жени на обмотке 11 уменьшаетс . При этом врем включенного состо ни двух силовых транзисторов 1 и 4 или 2 и 3 уменьшаетс , соответственно уменьшаетс и величина выходного напр жени ; конёертера. При увеличении вы ходного напр жени процесс протекает обратным пор дком. Таким образом, за .счет действи усилител 9 обрат .ной св зи и широтно-импульсного модул тора 10 выходное напр жение конвертера поддерживаетс посто нным.5 When increasing the output voltage, the feedback amplifier 9 controls the pulse width modulator 10 in such a way that the duration of the control voltage pulse on the winding 11 decreases. At the same time, the on-state time of the two power transistors 1 and 4 or 2 and 3 decreases, and the output voltage value decreases accordingly; horse trainer With an increase in output voltage, the process proceeds in the reverse order. Thus, due to the action of the feedback amplifier 9 and the pulse-width modulator 10, the output voltage of the converter is kept constant.

Таким образом, изменение взаимосв зей между элементами блока управлени силовым транзистором позволило исключить из базовой цепи вспомо . Тательный диод и тем самым снизить потери на управление. Thus, a change in the interconnections between the elements of the power transistor control unit made it possible to exclude the auxiliary circuit from the base circuit. A careful diode and thereby reduce control losses.

Claims

1. A STABILIZED CONVERTER containing an inverter on power transistors with an output transformer, an output rectifier with a filter, to which a pulse-width modulator is connected through a feedback amplifier, the outputs of which are connected to the inputs of the corresponding power transistor control units, each of which contains a disconnecting transistor, the base of which is connected to the first resistor, a source of blocking voltage, a diode, a source of blocking voltage, the first output of which is connected through a switching transistor to the second resistor, and the second output of the trigger voltage source has a common connection point with the first output of the trigger voltage source, in that, in order to increase the efficiency by reducing control losses, the second resistor is connected to the base of the power transistor _{f, the} emitter of which is connected to the indicated common connection point of the sources of unlocking and locking voltages and the first resistor, the second output of the source of the locking voltage is connected to the emitter of the locking transistor, the base and collector the torus of which forms the input of the power transistor control unit, and the specified collector, in addition, is connected to the base of the switching transistor, the control transition of which is shunted by the indicated diode.

2. The converter according to claim 1, characterized in that the pulse-width modulator has a matching transformer, the output windings of which are connected to the inputs of the corresponding, corresponding control units through half-wave rectifiers.

SU p „1026255 /