SU1166236A1 - Преобразователь посто нного напр жени в посто нное - Google Patents

Abstract

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ, содержащий выходной трансформатор, первична  обмотка которого средним вьшодом соединена с одним из входных вьшодов , а крайними вьтодами через первичные обмотки промежуточного трансформатора - с коллекторами силовых транзисторов, база-эмиттерные переходы которых зашунтированы диода:. 1, а базы соединены с вторичной обмоткой промежуточного трансформатора, а резистор запуска св зан с базами силовых транзисторов и одним из входных выводов, причем нагрузка подключена через емкостный фильтр и вьшр митель к вторичной обмотке выходного трансформатора, отличающийс  тем, что, с целью повьшени  надежности путем ограниче .ни  пускового тока, в него введены измерительный трансформатор тока, резистор, два диода, два транзистора и две дополнительные обмотки промежуточного трансформатора, при зтом коллекторы транзисторов через диоды соединены с одними вьшодами дополнительных обмоток, эмиттеры соединены с другими вьтодами дополнительньос обмоток, база одного транзистора (Л соединена с эмиттером другого транзистора соответственно, а между базами транзисторов включен резистор, зашунтированный вторичной обмоткой измерительного трансформатора тока, первичные обмотки которого включены между эмиттерами силовых транзисторов и другим входным вьшодом.

Description

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в качестве вторичного источника питани  радиоэлектронной аппаратуры Цель изобретени  - повышение надежности путем ограничени  пусковог тока. На фиг. 1 приведена схема преобразовател  посто нного напр жени  в посто нное; на фиг. 2 - осциллограм ма тока и напр жени  на коллекторе транзистора в момент пуска преобразовател ; на фиг. 3 - осциллограммы тока и напр жени  на коллекторе транзистора в установившемс  режиме Преобразователь посто нного на- . пр жени  в посто нное (фиг. 1) сод Ж1т выходной трансформатор, первич на  обмотка 1 которого средним выводом соединена с одной шиной неточника питани , а крайними вьшода ми через первичные обмотки 2 и 3 промежуточного трансформатора - с коллекторами силовых транзисторов 4 и 5, база-эмиттерные переходы Которых зашунтированы диодами 6 и 7, а базы соединены с вторичной обмоткой 8 промежуточного трансфор матора. Резистор 9 запуска включен между шиной питани  и средней точкой вторичной обмотки 8 промежуточного трансформатора. Нагрузка подключена через емкостньй фильтр и выпр митель к вторичной обмотке выходного трансформатора. Коллекторы транзисторов 10 и 11 через диоды 12 и 13 соединены с одними выводами дополнительных обмоток 14 и 15 промежуточного трансформатора, эмиттеры - с другими вьшодами допол нительных обмоток 14 и 15. База одного транзистора 10 соединена с эмиттером другого транзистора 11 (и наоборот), а между их базами вкл чен резистор 16, зашунтированньй вторичной обмоткой 17 измерительного трансформатора тока, первична  обмотка 18 и 19 которого включена между эмиттерами силовых транзисторов 4 и 5 и другой шиной источника питани , В р де случаев дл  уменьшени  динамических потерь в силовых транзисторах 4 и 5 целесообразно шунтировать из база-эмиттерные переходы конденсаторами 20 и 21. Работа преобразовател  происходит следующим образом. При подаче напр жени  на вход преобразователей посто нного напр жени  в посто нное через резистор 9 запуска начинает протекать ток (фиг. 1), которьш зар жает первьй и второй конденсаторы 20 и 21. При достижении напр жени  на конденсаторах 20 и 21 уровн , соответствующего порогу отпирани  первого и второго силовых транзисторов 4 и 5, по их коллекторам через первичные обмотки 2 и 3 промежуточного трансформатора и полуобмотки первичной обмотки 1 выходного трансформатора течет ток. Так как схема не может быть абсолютно симметричной и токи коллекторов первого и второго силовых транзисторов 4 и 5 всегда отличны один от другого, а первичные обмотки 2 и 3 промежуточного трансформатора включены встречно, то разностньй магнитньй поток, возникающий в сердечнике промежуточного трансформатора, вызывает в его вторичной обмотке 8 ток, которьй приводит к опрокидыванию.схемы в одно из устойчивых состо ний, при котором один из транзисторов открыт, а другой заперт. Предположим, что открылс  первый силовой транзистор 4. Ток его базы, протека  по цепи, состо щей из вторичной обмотки 8 промежуточного трансформатора, перехода база-эмиттер силового транзистора 4, первой 18 и второй 19 первичных обмоток измерительного трансформатора , диода 7, зар жает первьй конденсатор 20 и перезар жает второй конденсатор 21. Ток эмиттера первого силового транзистора 4, протека  по первой первичной обмотке 18 измерительного трансформатора тока, создает в его сердечнике магнитньй поток, которьй наводит ток во вторичной обмотке 17 измерительного трансформатора тока, которьй создает на резисторе 16-падение напр жени , пропорциональное току в первой первичной обмотке 18 измерительного трансформатора тока. При увеличении тока в обмотке 18 падение напр жени  на резисторе 16 достигает величины, при которой отпираетс  транзистор 10 и шунтирует первую дополнительную вторичную обмотку 14 промежуточного трансформатора тока. В результате ток вторичной обмотки 8 промежуточного трансформатора тока, а

следовательно, и ток базы первого силового транзистора 4, уменьшаютс , транзистор выходит из насыщени  и начинает ограничивать ток, протекающий по его коллектору. Сердечник промежуточного трансформатора тока перемагничиваетс  под действием напр жени  на его вторич ной обмотке 8 и заходит в область насьщени . При этом резко уменьшаетс  ток базы первого силового транзистора 4, и он некоторое врем  поддерживаетс  в открытом состо нии разр дным током первого конденсатора 20.

Возникающа  во вторичной обмотке 8 промежуточного трансформатора тока ЭДС самоиндукции перезар жает первый и второй конденсаторы 20 и 21, первьй силовой транзистор 4 запираетс , отпираетс  второй силовой транзистор 5, и начинаетс  лавинообразный процесс перехода схемы во второе устойчивое состо ние. Процессы , происход щие при этом, агналогичны рассмотренным. По мере зар да конденсатора на выкоде преобразовател  ток через первый и второй силовые транзисторы 4 и 5 уменьшаетс  напр жение на резисторе 16 становитс  недостаточным дл  открывани  транзисторов 10 и 11,. и силовые тразисторы 4 и 5 выход т из линейной области рабочих характеристик.

Таким образом, происходит ограничение пускового тока коллекторов

nepBcio и второго силовьк транзисторов 4 и 5 на безопасном уровне (фиг. 2). Амплитуда тока ограничени  определ етс  величиной резистора 16, коэффициентом трансформации

измерительного трансформатора тока и порогом отпирани  и транзис- : торами 10 и 11.

Как видно из фиг. 3, в установившемс  режиме наблюдаетс  полное

отсутствие динамических потерь

при переключении первого и второго силовых транзисторов 4 и 5, так как фронты тока и напр жени  не пересекаютс , в результате чего снижаютс  потери в транзисторах, облегчаетс  их тепловой режим.

Таким образом, наличие дополнительных схемных элементов дл  ограничени  пускового тока практически

не вли ет на КПД преобразовател  за счет выбора большой величины коэффициента трансформации измерительного трансформатора тока, но позвол ет защитить силовые транзисторы от выхода из стро  в случае короткого замыкани  в цепи нагрузки и при пусковых режимах.

nycff flffff.

и

вх

Фиг.2

Claims (1)

1. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ, содержащий выходной трансформатор, первичная обмотка которого средним выводом соединена с одним из входных выводов, а крайними выводами через первичные обмотки промежуточного трансформатора - с коллекторами силовых транзисторов, база-эмиттерные переходы которых зашунтированы диодами, а базы соединены с вторичной обмоткой промежуточного трансформатора, а резистор запуска связан с базами силовых транзисторов и одним из входных выводов, причем нагрузка подключена через емкостный фильтр и выпрямитель к вторичной обмотке выходного трансформатора, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности путем ограничения пускового тока, в него введены измерительный трансформатор тока, резистор, два диода, два транзистора и две дополнительные обмотки промежуточного трансформатора, при этом коллекторы транзисторов через диоды соединены с одними выводами дополнительных обмоток, эмиттеры соединены с другими 'выводами дополнительных обмоток, база одного транзистора соединена с эмиттером другого транзистора соответственно, а между базами транзисторов включен резистор, зашунтированный вторичной обмоткой измерительного трансформатора тока, первичные обмотки которого включены между эмиттерами силовых транзисторов и другим входным выводом.

   >