SU1226597A1 - Преобразователь посто нного напр жени - Google Patents

Abstract

Преобразователь посто нного напр жени  относитс  к электротехнике и может быть использован в качестве источника вторичного электропитани . Цель изобретени  - повышение надежности путем устранени  одностороннего насыщени  выходного трансформатора . При несимметрии плеч преобразовател  трансформатор (Тр) 5 входит в режим одностороннего насыщени . Измере О -- ... ,,,,:;- / ние тока намагничивани  Тр 5 осуществл етс  с помощью датчика тока (ДТ) 1. При этом ток, протекающий по обмоткам 9 и 10, создает на измерительных резисторах (Р) 11 и 12 падени  напр жени , пропорциональные токам намагничивани  плеч. Один из усилителей 26 или 27 шунтирует резистор 24 и 25, приводит к уменьщению напр жени  на обмотке 18 токового трансформатора 15, под действием которого происходит перемаг- н.1чивание сердечника. Подключение ДТ последовательно с обмотками выходного трансформатора, выполнение блока коррекции в виде двух корректирующих цепей, состо щих из Р 11 и 12, диодов 27 и 28, конденсаторов 30 и 31, увеличивает длительность одного из полупериодов и произойдет уменьшение.тока намагничивани  Тр 5. Аналогичные процессы происход т при увеличении тока намагничивани  Тр 5, протекающего через транзисторы 13 или 14. Указанное подключение позвол ет повысить надежность устройства. 2 ил. i (Л т 1±и т Д. -, Пг ;/П 5 ьо ND О5 01 СО

Description

1

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в качестве вторичного источника питани  радиоэлектронной аппаратуры.

Цель изобретени  - повышение надежности путем устранени  одностороннего насыщени  выходного трансформатора.

На фиг, 1 приведена принципиальна  схема преобразовател  посто нного напр жени ; на фиг. 2 - диаграммы, иллюстрирующие его работу в установившемс  режиме .

Схема содержит трансформаторный датчик 1 тока, перва  обмотка 2 которого соединена последовательно с первичными обмотками 3 и 4 выходного трансформатора 5, вторична  обмотка 6 которого подключена к выводам дл  подсоединени  нагрузки 7, соединенной с обмоткой 8 трансформаторного датчика тока, выходом которого  вл ютс  обмотки 9 и 10, первые измерительные резисторы 1 и 12, вход щие в состав кор- ректируюш.их цепей, подсоединенных к входам транзисторов 13 и 14, трансформатор 15 тока, первые обмотки которого 16 и 17 включены последовательно с коллекторами транзисторов 13 и 14, а вторична  обмотка 18 подключена к базам транзисторов 13 и 14, средний вывод этой обмотки через пусковой резистор 19 соединен с первым входным выводом , входы транзисторов 13 и 14, защун- тированные конденсаторами 20 и 21, и через диоды 22 и 23 подключены к вторым резисторам 24 и 25, точка соединени  с которыми через усилители 26 и 27 и диоды 28 и 29 подключены к резисторам 11 и 12, входы усилителей подключены к фильтрующим конденсаторам 30 и 31.

Преобразователь работает следующим образом.

При подаче напр жени  на вход преобразовател  посто нного напр жени  через резистор 19 начинает протекать ток, который зар жает конденсаторы 20 и 21. При достижении напр жени  на конденсаторах 20 и 21 уровн , соответствующего порогу отпирани  транзисторов 13 и 14, по их коллекторам через обмотки 16 и 17 трансформатора тока, первичные обмотки 3 и 4 выходного трансформатора 5 и первичную обмотку 2 транс- (|)орматорного датчика 1 тока потечет ток.

Так как схема не  вл етс  абсолютно симметричной и токи коллекторов транзисторов 13 и 14 всегда отличны друг от друга, а обмотки 16 и 17 включены встречно, то разностный магнитный поток, возникающий в сердечнике трансформатора 15 тока, вызывает в его обмотке 18 ток, который приводит к опрокидыванию схемы в одно из устойчивых состо ний, при котором один из транзисторов открыт, а другой заперт. Предположим , что открываетс  транзистор 13. Ток вторичной обмотки трансформатора 15 тока, протека , по цепи, состо щей из обмотки 18 трансформатора 15, перехода база-эмиттер

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

транзистора 13, резистора 25, диода 23, зар жает конденсатор 20 и перезар жает конденсатор 21. Сердечник трансформатора тока перемагничиваетс  под действием напр жени  на его обмотке 18

иОэ,,13 -(- и„23 + Ьч13 R2li

и заходит в область насыщени . При этом за счет прекращени  действи  положительной обратной св зи резко уменьшаетс  ток базы транзистора 13 и он некоторое врем  поддерживаетс  в открытом состо нии разр дным током конденсатора 20. Возникающа  во вторичной обмотке 18 ЭДС самоиндукции перезар жает конденсаторы 20 и 21, транзистор 13 запираетс , отпираетс  транзистор 14 и начинаетс  лавинообразный процесс перехода схемы во второе устойчивое состо ние.

Отсутствуют динамические потери при переключении транзисторов 13 и 14 (фиг. 2), так как фронты тока и напр жени  не пересекаютс , в результате чего снижаютс  потери в транзисторах и облегчаетс  их тепловой режим.

При несимметрии плеч преобразовател  посто нного напр жени  возможно возникновение режима глубокого насыщени  выходного трансформатора 5. Измерение тока намагничивани  выходного трансформатора 5 осуществл етс  с по.мощью датчика 1 тока. При этом начала и концы обмоток 2 и 8 датчика 1 тока соединены с элементами преобразовател  таким образом, что токи, протекающие по его обмоткам 9 и 10, создают на измерительных резисторах 11 и 12 падени  напр жени , пропорциональные токам намагничивани  плеч. Это напр жение выпр мл етс  одним из однополупериодных выпр мителей, выполненных на диодах 28 и 29, и после фильтрации конденсаторами 30 или 31 поступает на вход одного из усилителей 26 или 27. При этом один из усилителей 26 или 27 начинает шунтировать соответствующий резистор 24 или 25, вследствие чего уменьшаетс  напр жение на обмотке 18 трансформатора тока, под действием которого происходит перемагничивание его сердечника . Таким образом, увеличиваетс  длительность одного из полупериодов и происходит уменьшение тока намагничивани  выходного трансформатора.

Схема в случае увеличени  тока намагничивани  выходного трансформатора 5, протекающего через транзистор 13, работает следующим образом.

Магнитный поток, создаваемый током, протекающим по обмотке 2 датчика 1 тока, когда открыт транзистор 13, больше магнитного потока, создаваемого током, протекающим по обмотке 8. Разностный магнитный поток в сердечнике трансформатора датчика 1 тока наводит в обмотках 9 и 10 токи, пропорциональные току намагничивани  выходного трансформатора 5. На измерительных резисторах 11 и 12 по вл етс  напр жение , причем пол рность его такова, что диод 29 закрыт, а диод 28 открываетс  и через него проходит ток, который зар жает конденсатор 30. Сигнал, поступивший на вход усилител  26 мощности, усиливаетс , и выходной транзистор усилител  26 мощности начинает шунтировать резистор 24. Вследствие этого во второй полупериод, когда открыт транзистор 14, напр жение на вторичной обмотке 18 трансформатора тока уменьшаетс  и длительность полупериода возрастает. Таким образом происходит смещение рабочей точки на кривой намагничивани  сердечника выходного трансформатора 5 и, как следствие, уменьшение тока намагничивани , протекающего через транзистор 13.

В качестве усилител  мощности можно использовать транзистор, включенный по схеме с общим эмиттером.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Преобразователь посто нного напр жени , содержащий самовозбуждающуюс 

   , О

   5

   инверторную  чейку с выходным трансформатором с токовой обратной св зью, выполненную на транзисторах, управл ющие переходы которых зашунтированы конденсаторами , трансформаторный датчик тока, выход которого подсоединен к блоку коррекции, и пусковой резистор, подключенный к средней точке базовой обмотки токового трансформатора , отличающийс  тем, что, с целью повышени  надежности путем устранени  одностороннего насыщени  выходного трансформатора , входные обмотки трансформаторного датчика тока включены последовательно с обмотками выходного трансформатора, средн   точка указанных обмоток подсоединена к первому входному выводу, а блок коррекции выполнен в виде двух соответствующих корректирующих цепей, кажда  из которых содержит первый резистор, подключенный к выходу трансформаторного датчика тока через выпр митель и емкостной фильтр, подсоединен; ый к входу усилител , выходна  цепь которого подключена параллельно второму резистору, через диод подсоединенному к входу соответствующего транзистора.

   i/w(W

   i(mi

   L )

   l wisfflS)

   Составитель Т. Ершова

   Редактор Н. РогуличТехред И. ВересКорректор А. Знмокосов

   Заказ 1936/55Тираж 631Подписное

   ВНИИПИ Государственного комитета СССР

   по делам изобретений и открытий

   113035, .Москва, , Раушска  наб., д. 4/5

   Филиал ППП «Патент, г. Ужгород, ул. Проектна . 4