SU1034137A1 - Статический преобразователь посто нного напр жени - Google Patents

Abstract

СТАТИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, выполненный по двухтактной схеме, содер-. жащий fi каждом плече силовой транзистор , база которого через вторичную обмотку насыщающегос  трансформатора , выполненного на сердечнике с пр моугольной Петлей гистерезиса, соединена с одним из концов управл ющей обмотки входного трансформатора , другой конец которой соединен с эмиттером силового транзистора и через ограничивак цее сопротивление с одним из концов первичной обмотки насьвцающегос  трансформатора, и д omif по числу насыщающихс  трансформаторов , отличающийс  тем, что, с целью повышени  КПД, каждый диод включен параллельно первичной обмотке насьоцающегосн трансформатора , второй конец которой соединен со свободшлм выводом дополнительной обмотки входного трансформа .iTOpa включенной последовательно и согласно с управл к цей обмоткой входного транс4 орматора. С li э

Description

Изобретение относитс  к преобразовательной технике и может быть исползовано в источниках напр жени  пр моугольной формы переменного тока.

Известны статические преобразователи напр жени  посто нного тока в напр жение пр моугольной формы переменного тока, выполненные по двухтактной схеме на транзисторах и содержание входной трансформатор в управл ющей цепи, в первичную обмотку которого включен задающий генератор , а вторичные обмотки ч.ерез входные ограничивающие резисторы подключены к базам транзисторов fl}.

Недостатком таких преобразователей  вл етс  наличие больших токовых перегрузок, св занных со сквозными токами, снижающими надежность схемы.

Известен .статический преобразователь посто нного напр жени , содержа щий в цепи базы транзистора дроссель насыщени  с пр моугольной петлей гистерезиса , шунтированный диодом, частично решающий задачу ограничени  сквозных токов 2,

Однако при подаче отпирающего напр жени  через дроссель протекает ток переключени , который  вл етс  отпирающим дл  выходного транзистора , снижа  эффект ограничени  сквозного тока, особенно при больших коэффициентах усилени  транзисторов-по току. Кроме того, дл  завершени  процесса обратного перемагничивани  дроссел  необходимо/ чтобы обратный ток закрытого транзистора был тока переключени  дроссел .

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  статический преобразователь .посто нного напр жени , выполненный по двухтактной схеме, содержеиций в каждом плече силовой транзистор, база которого через вторичную обмотку насыщающего трансформатора, выполненного на сердечнике с пр моугольной петлей гистерезиса, соединена с одним концом управл ющей обмотки входного трансформатора, другой конец которой соединен с эмиттером силового транзистора и через ограничивающее сопротивление - с одним из кЬнцов первичной обмотки насыщающегос  трансформатора и диоды з.

В данной схеме дл  обеспечени  нормальной работы необходимо выполнение услови  и) U(j, где и) - управл ющее напр жение на вторичной обмотке входного трансформатора; Oqj- пр мое падение напр жени 

на шунтирующем диоде.

Выполнение услови  . приводит к завышенному уровню потерь в управл ющей цепи. Величина этих потерь существенно возрастает при резервированном варианте реализации устройства . Кроме того, диод шунтирует

сравнительно высокоомиую обмотку насыщающегос  трансформатора, не участвующую при этом в ограничении тока через него, уровень которого вследствие этого может превысить допустимый , что вызывает дополнительные трудности в осуществлении согласовани  режимов работы диода и транзистора при стремлении получить высокий . КПД: дл  ограничени  тока через диод до допустимого уровн  -в базовую цепь введено ограничивающее сопротивление , на котором рассеиваетс  дополнительна  управл юща  мощности при насыщенном состо нии выходного Транзистора.

Цель изобретени  - повышение КПД устройства.

Поставленна  цель достигаетс  тем что в статическом преобразователе посто нного напр жени , выполненном по двухтактной схеме, содержащем в каждом плече силовой транзистор, база которого через вторичную обмотку насыщающегос  трансформатора, выполненного на сердечнике с пр моугольной гистерезиса, соединена с одним из коицов управл .ю1цей обмотки входного трансформатора, другой конец которой соединен с эмиттером силового транзистора и через ограничиванхцее сопротивление с одним из концов первич«ой обмотки насыщающегос  трансформатора, и диоды, по числу нас1дадающихс  трансформаторов, каждый диод включен параллельно первичной обмотке насыщающегос  трансформатора , второй конец которой соединен со свободньм выводом дополнительной обмотки входного трансформатора ., включенной последовательно и согласно с управл ющей обмоткой входного трансформатора.

На фиг. 1- изображена схема устройства управлени  одним из транзисторов двухтактного статического преобразовател ; на фиг. 2 - эпюры напр жений .

Преобразователь содержит входной трансформатор 1 с управл ющей и дополнительной обмотками 2 и 3 соответственно , насыщгиощийс  трансформатор 4, первична  обмотка которого зашунтирована диодом 5 и подсоединена к ограничивающему резистору б и выходному транзистору 7.

Устройство работает следующим образом .

При по влении на управл ющей и дополнительной обмотках 2 и 3 Трансформатора 1 напр жений Uy и Удопотпирающей пол рности (фиг. 1) начинает перемагничиватьс  сердечник насыщающегос  трансформатора 4 под действием суммарного напр жени  UjUvfUAon (за вычетом падени  напр жени  на резисторе б от т.ока переключени  насыщающегос  трансформатора), приложенного к первичной обмотке W;, при этом во вторичной обмотке td наводит с  напр жение U запирающего знака, которое по величине больше напр жени . Uy. Величина напр жени  0 задаетс  путем выбора числа витков обмоток W) и Wj. насыщающегос  трансфор матора 4 и суммарного напр жени  UT: Под действием напр жени  Ugi транзистор 7 .будет находитьс  в закрытом состо нии до тех пор, пока пе ремагничиваетс  сердечник насыщающегос  трансформатора 4, Через некоторое- врем  (фиг.26 и в) сердечник насыщаетс , напр жени и падает практически до нул , и транзистор 7 открываетс . Врем  задержки отпирани  транзисторов определ ет несимметрию импульсов, приложенных к входу транзистора 7, и может регулироватьс  выбором параметров насыщающегос  транзистора 4. Спуст  полпериода Т/2 (фиг. 2а) пол рность напр жений 0 и U изменитс  на обратную (запирающую дл  транзистора 7). , Сердечник насыщающегос  трансформатора 4 начнет перемагничиватьс  в flpypjW -сторону со .скоростью, ограниченной пр мьм падением напр жени  0 диода 5 на входных концах первичной обмотки. При этом часть управл кицего напр жени  запирающей пол рности, падающа  на обмотке W насыщающегос  трансформатора, может быть получена существенно меньшей (путем выбора отношени  )/ чем в прототипе. В ограничении же тока через диод 5, участвует активное сопротивление обеих ойроток насыщгиощегос  трансформатора 4. Вследствие изложенного по вл етс  возможность предельного приближени  управл ющего напр жени  U к величине пр мого падени  напр жени  на эмиттерно-базовом переходе транзистора 7, деике прн сочетан 1И германиевого транзйстора ( минимальные потери на ключе ) и маломощного кремниевого диода (меньша  дефицитность кремии ). Таким образом, данное техническое решение позвол ет уменьшить управл ющее напр жение на вторичной обмотке входного трансформатора, снизить потери в управл кнцих цеп х, следовательно , повысить КПД устройства, обеспечив в то же врем  при более высоком КПД улрсхаеиие согласовани  режимов работы элементов.

Claims (1)

1. СТАТИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, выполненный по двухтактной схеме, содер-. жащий й каждом плече силовой транзистор, база которого через вторичную обмотку насыщающегося трансфор- матора, выполненного на сердечнике с прямоугольной йетлей гистерезиса, соединена с одним из концов управляющей обмотки входного трансформатора, другой конец которой соединен с эмиттером силового транзистора и через ограничивающее сопротивление с одним из концов первичной обмотки насыпающегося трансформатора, и диода, по числу насыщающихся трансформаторов , отличающийся тем, что, с целью повышения КПД, каждый диод включен параллельно первичной обмотке насыщающегося трансформатора, второй конец которой соединен со свободным выводом дополнительной обмотки входного трансформа- § :тора, включенной последовательно согласно с управляющей обмоткой входного трансформатора.

   Фиг./