SU1032569A1 - Двухтактный транзисторный преобразователь посто нного напр жени - Google Patents

Двухтактный транзисторный преобразователь посто нного напр жени Download PDF

Info

Publication number
SU1032569A1
SU1032569A1 SU823429602A SU3429602A SU1032569A1 SU 1032569 A1 SU1032569 A1 SU 1032569A1 SU 823429602 A SU823429602 A SU 823429602A SU 3429602 A SU3429602 A SU 3429602A SU 1032569 A1 SU1032569 A1 SU 1032569A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
transistor
transistors
voltage
power
current
Prior art date
Application number
SU823429602A
Other languages
English (en)
Inventor
Владимир Матвеевич Терехин
Original Assignee
Предприятие П/Я М-5068
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я М-5068 filed Critical Предприятие П/Я М-5068
Priority to SU823429602A priority Critical patent/SU1032569A1/ru
Application granted granted Critical
Publication of SU1032569A1 publication Critical patent/SU1032569A1/ru

Links

Landscapes

  • Dc-Dc Converters (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Description

Устройство относитс  к электротех нике и быть использовано во вторичных источниках электропитани  систем радиоэлектроники и автоматики дл  преобразовани  посто нного тока Одного напр жени  в посто нный или переменный ток другого напр жени . Известен преобразователь, содержащий ключевой усилитель мощности мо тового типа с выходным трансформатор И блок .возбуждени , выходы которого соединены с цеп ми управлени  ключей усилител  мощности через токоогранимительные резисторы. Дл  исключени  сквозных токов, обусловленных одно временной-коммутацией транзисторных .ключей, в этом преобразователе испол зуютс  дополнительные обмотки выходного трансформатора, кажда  из кото ,рых через диод включена на входе ;транзисторных клюмей{ 1 3 Недостаток данного преобразовател состоит в том, что дл  устранени  сквозных токов при бестрЗнсформаторном подключении нагрузки, наприме низкочастотных двигателей переменног тока, существенно возрастают масса и г абариты устсгойства вследствие необходимости введени  вспомогательноТхэ ;трансформатора с обмотками и диодов по числу ключей. Положение усугубл етс  при повышенном напр жении питани  преобразовател  при наличии паузы на нуле в выходном пр моугольном напр жении, которую ввод т дл  исключени  третьей и других гармоник В этом случае необходимы по меньшей мере один дополнительный емкостной делитель напр жени  питани  на конденсаторах и высоковольтный вспомогательный трансформатор -дл  каждой стойки усилител  мощности, которые образуют два полумостовых инвертора. При этом значительно увеличиваетс  масса и габариты-устройства. Кроме того, на низких частотах преобразова ни  напр жение к.з. вспомогательных трансформаторов возрастает. Это снижает эффективность подавлени  сквоз ных токов и, следовательно, надеж- ность. Известен преобразователь, в котором открытое и закрытое состо ние ключей оцениваетс  не по состо нию выходной силовой цепи, а по состо нию маломощных цепей управлени  ключа, т.е. по величине и напр-авлению тока базы, мто позвол ет снизить массу и 1 92 габариты устройства. Он содержит клю чевой усилитель мощности, св занный с цеп ми-управлени  транзисторными ключами через токоограничительные резисторы , и два вспомогательных четырехобмоточных трансформатора с диодами . Причем кажда  из двух обмоток одного вспомогательного трансформатора с последовательно соединенными вентильным элементом шунтирует вход цепи управлени  ключем стойки и подсоединена к другой обмотке, котора  вместе с обратно включенным вентильным элементом шунтируют токоограничительный резистор 02 , Недостаток указанного устройства заключаетс  в малой эффективности подавлени  сквозного тока на низких частотах преобразовани  из-за наличи  у вспомогательных трансформаторов индуктивности рассеивани . Ее вли ние особенно про вл етс  при низкоомных нагрузках, какими  вл ютс  базо-эмиттерные переходы транзисторных ключей в режиме насыщени  и токоограничитель ные резисторы. Вследствие этого врем  нарастани  выходного импульса вспомогательного трансформатора превышает врем  рассасывани  неосновных носителей , что существенно снижает надежность устройства. Известен также преобразователь посто нного тока в переменный, который содержит усилитель мощности, выполненный на транзисторных ключах, управл емых несимметричными импульсами. В данном преобразователе с целью снижени  динамических потерь от сквозных токов в транзисторных ключах применен насыщающийс  трансфор.матор на сердечнике из материала с пр моугольной петлей Гистерезиса, вторична  обмотка которого, шунтированна  диодом , включена последовательно с токо ограничивающими резисторами в цепь управлени  транзисторного ключа, а первична  обмотка включена на источник управл ющих импульсов через ограничивающие сопротивленни  СЗ . Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  двухтактный транзисторный Преобразователь посто нного напр жени , содержащий силовые транзисторы, подключающие источники посто нного напр жени  к выходным выводам, при этом управл ющие базо-эмиттерные переходы этих транзисторов, подсоединенные к блоку управлени , зашунтированы силовыми цеп ми вспомогательных транзисторов , база каждого из. которых через резистор св зана с коллектором соответствующего силового транзистораС .. Однако известному техническому решению присущи большие динамические потери при переключении силовых транзисторов . Цель изобретени  - повышение КПД за смет уменьшени  динамических потерь в переключающих транзисторах. Поставленна  цель дост аетс  тем что в двухтактном транзисторном преобразователе посто нного напр и(ени , содержащем силовые транзисторы, переключающие источники посто нного напр жени  к выходным выводам, при этом управл ьощие базо-эмиттерные переходы этих транзисторов, подсоединенные к блоку управлени , зашунтированы сило выми цеп ми вспомогательныхтранзисторов , база каждого из которых через резистор св зана с коллектором соответствующего силового транзистора, в силовую цепь каждого из вспомогатель ных транзисторов последовательно вве дены источник запирающего силовые транзисторы сигнала и диод. Дл  снижени  динамических потерь И несимметрии полуволн выходных напр жений преобразовател  ь устройстве используетс  форсированное запирание ключей в начальный момент смены пол рности напр жений возбуждени , фик сируемый введенным на каждый ключ каскадом формировани . Форсированное запирание ключей вызывает быстрый спад тока, который происходит при не высоких напр жени х - из-за задержки его нарастани , обусловленной : зар до коллекторно-эмиттернои емкости насыщенного транзисторного ключа. При это существенно снижаетс  величина импул сной мощности и врем  ее воздействи  на ключ, что повышает надежность и КПД устройства. На фиг.1 представлена схема транзисторного преобразовател  посто нного тока. Он содержит блок 1 управлени , выходы которого соединены через токоограничительные резисторы 25 с цеп ми управлени  силовых трайзисторов 6-9 усилител  10 мощности мостового типа. Напр жение питани  (Ej ) подаетс  на одну диагональ мост усилител  10 мощности, а к другой диагонали моста подсоединена нагрузка 11. При индуктивном характере на1 69.4 грузки используютс  диоды 12-15, шунтирующие соответственно силовые транзисторы 6-9. Параллельно цепи управлени  каждого силового транзистора 6-3 включена последовательно цепь, содержаща  диоды 16-19, источник 2023запирающего напр жени , и вспомогательные транзисторы , вход ща  8 блокирующий узел 28-31. При этом коллектор каждого транзисторного ключа 6-9 соединен через токоограничивающий резистор 32-35 с базой соответствующего транзистора . Транзисторный поеобразователь посто нного тока функционирует следующим образом. Блок управлени  выдает двухпол рные пр моугольные напр жени , поступающие на диагонально расположенные силовые транзисторы 6 и 9(7 и 8) в фазе и а ключи одной стойки 6и 7 (8 и 9) в прот1|вофазе. ПредполЪжим, что тран зисторы 6 и 9 открыты и провод т ток, а ключи 7 и 8 закрыты и не провод т ток. При смене пол рности напр жений управлени  ранее открытый,транзистор 6(9) стойки 6-7 (8-9) по окончании рассасывани  неосновных носителей запираетс . Так как в течение времени рассасывани  этот ключ 6(9) проводит ток,.то на другом транзисторном ключе 7(8) стойки 6-7(8-9) присутствует напр жение, примерно, равное напр жению питани  Ef|. Под действием этого напр жени  транзистор 25(26) блокирующего узла 22(ЗО) открыт током базы, задаваемым резистором 33 (3). В результате к управл ющему переходу траАзисторного ключа 7(8) будет приложено запирающее напр жение от источника 21(22) через открытый транзистор 25(26). Ключи 6 и 9 могут запиратьс  не одновременно вследствие разброса их параметров. Пусть первым закрыт ключ 6. По мере запирани  ранее открытого транзисторного ключа 6 индуктивна  нагрузка развивает ЭДС с пол рностью указанной на чертеже в скобках ), под действием которой протекает ГОК через еще открытый ключ 9 и диод 13. При этом на транзисторном ключе 7 напр жение падает до величины пр мого напр жени  открытого диода 13, и базовый ток транзистора 25 спадает до нул . Транзистор 25 запираетс  и транзисторный ключ 7 проводит ток. В случае, если первым запираетс  ключ 9| то под действием ЭДС индуктивной нагрузки возникает тек, протекающий через диод 1A - источник напр жени  питани  Ej -диод 13. Аналогично первому случаю напр жение на транзисторном ключе 7 снижаетс  до величины пр  мого напр жени  открытого диода 13 Базовый ток через транзистор 25 снижаетс  до нул , и включаетс  транзисторный ключ 7. Подобным же образом происходит переключение при одновременном запирании ключей, Дл  получени  на индуктивной нагрузке (двигател х ) паузы на нуле ключи одной стойки усилител  мощности возбуждаютс  пр моугольным двухпол рнЫм напр жением, сдвинутым по фазе относительно пр моугольного двухпол рного напр жени  возбуждени , подаваемого на другую стойку. Переключфние транзисторных ключей преобразовйтел  в этом случае происходит анало гйчно уже рассмотренному выше случаю синфазного возбуждени  диагонально расположенных ключей и противофазного ключей стойки с учетом запаздывани  при запирании одного из диагональных ключей. На фиг.2 представлен вариант конкретного выполнени  узла блокировки г. (а1ючей преобразовател  с сохранением пЬзиционных обозначений фиг.1. В нем прследовательна  цепь блокирующего узла 28 дополнена каскадом 36 формировани  импулБса, воздействующего на транзистор 24 с целью форсированного запирани  ключа. Каскад Зб формировани  импульса содержит транзистор 37 обратной пол рности, коллектор которого соединен сбазой транзистора 2А, база - с источником 38 опорного напр жени , а эмиттер - с управл ющим входом ключа 6, Базо-эмиттерный переход транзистора 37 обратной пол рноети вместе с источником ЗВ опорного на пр жени  выполн ет функции порогового элемента, сравнивающего напр жение на токоогранимительном резисторе 2 с опорным подключением другим выводом к выходной обмотке трансформаторного блока 1 возбуждени . Транзистор 2 выполнен на составном транзисторе с использованием микросборки. Ключ 6 выполнен в виде параллельного соеди .нени  транзисторов с выравнивающими резисторами вэмиттерной цепи. Взаимодействие узла блокировки между собой и элементами преобразовател  происходит следующим образом, За врем  закрытого полупериода ключа 6 зар жаетс  конденсатор источника запирающего напр жени  20 от выходной обмотки трансформатора блока 1 управлени  через диод и резистор. После смены пол рности напр жени  возбуждени  отпираетс  транзисторный ключ 6, и на токоограничительном резисторе 2 падает часть этого напр жени , котора  превышает величину опорного напр жени  источника 38. Это при|ВОдит к запиранию транзистора 37 а транзистор 2 остаетс  открытым током, протекающим через резистор 35 на врем  рассасывани  неосновных носителей в базе другого транзисторного ключа 7 стойки 6-7 (фиг,1 | и затем за крываетс , Снижение отпирающего напр жени  управлени  при очередной сме не пол рности -вызывает отпирание транзистора 37 и транзистора 2, Конденсатор источника 20 запирающего напр же1и  через, транзистор и диод 1б разр жаетс  на открытый базо-эмиттерный переход транзистора 6. При этом происходит форсированное рассасывание неосновных носителей в базе транзистора ключа 6, а затем крутой спад тока. Этому способствует больша  амплитуда запирающего тока, значительно превышающа  ток отпирани  ключа 6 и отсутствие индуктивных элементов в контуре разр да конденсатора. После запирани  транзисторного ключа 6 диод 1б отсекает разр д конденсатора. Во врем  полупериода открытого состо ни  ключа 6 разр д конденсатора источника запирающего напр жени  20 предотвращаетс  закрытым состо нием транзистора 2. Таким образом, в период медленно измен ющихс  процессов преобразовател  узел 28 блокировки вли ни  на работу устройства не оказывает. Необходимый фронт спада тока может быть обеспечен выбором величины емкости конденсатора источника 20 запирающего напр жени -..и включением дополнительного ре стора. Таким образом, форсированное запирание в сочетании с автоматической задержкой переключени  транзисторов позволит повысить КПД устройства,
(рае. Z

Claims (1)

  1. ДВУХТАКТНЫЙ ТРАНЗИСТОРНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий силовые~транзисторы, подключающие источники постоянного напряжения к выходным выводам, при этом управляющие базо-эмиттерные переходы этих транзисторов, подсоединен» ные к блоку управления, зашунтированы силовыми цепями вспомогательных транзисторов, база каждого из которых через резистор связана с коллектором соответствующего силового транзистора, отличающийся тем, что с целью повышения КПД за счет уменьшения динамических потерь при переключении транзисторов, в силовую цепь каждого из вспомогательных транзисторов последовательно введены источник запирающего силовые транзисторы сигнала и диод.
SU823429602A 1982-04-27 1982-04-27 Двухтактный транзисторный преобразователь посто нного напр жени SU1032569A1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823429602A SU1032569A1 (ru) 1982-04-27 1982-04-27 Двухтактный транзисторный преобразователь посто нного напр жени

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823429602A SU1032569A1 (ru) 1982-04-27 1982-04-27 Двухтактный транзисторный преобразователь посто нного напр жени

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1032569A1 true SU1032569A1 (ru) 1983-07-30

Family

ID=21008880

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU823429602A SU1032569A1 (ru) 1982-04-27 1982-04-27 Двухтактный транзисторный преобразователь посто нного напр жени

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1032569A1 (ru)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5019954A (en) AC/DC conversion with reduced supply waveform distortion
US4489373A (en) Non-dissipative LC snubber circuit
US4502107A (en) Full-bridge electronic inverter circuit
US4376296A (en) DC-Side commutated inverter
SU1032569A1 (ru) Двухтактный транзисторный преобразователь посто нного напр жени
US3465231A (en) Transformerless converter-inverter
US3401326A (en) Three phase inverter circuit having three stage ring counter and power inverters with ferro-resonant wave shaping circuits
JPH09289979A (ja) 磁気共鳴イメージング装置用電源装置
US3411067A (en) Transformer connected amplifier circuits including means for minimizing unbalanced transformer currents
RU2006165C1 (ru) Преобразователь постоянного напряжения
RU2007831C1 (ru) Преобразователь постоянного напряжения
RU2013860C1 (ru) Магнитно-транзисторный ключ
JPH04364326A (ja) 過電圧抑制装置
SU1760617A1 (ru) Двухтактный инвертор
RU1778889C (ru) Преобразователь посто нного напр жени
RU1803958C (ru) Преобразователь посто нного напр жени
SU1467719A1 (ru) Двухтактный преобразователь посто нного напр жени
SU1667207A1 (ru) Однотактный преобразователь посто нного напр жени
SU1758804A1 (ru) Преобразователь частоты
SU1272369A1 (ru) Устройство дл коммутации переменного напр жени
SU1746502A1 (ru) Двухтактный инвертор
SU1700726A1 (ru) Транзисторный инвертор
RU1777221C (ru) Самоуправл емый автономный инвертор напр жени
SU838969A1 (ru) Автономный инвертор
SU936284A1 (ru) Импульсный регул тор