SU1539925A1 - Dc voltage converter - Google Patents
Dc voltage converter Download PDFInfo
- Publication number
- SU1539925A1 SU1539925A1 SU884447283A SU4447283A SU1539925A1 SU 1539925 A1 SU1539925 A1 SU 1539925A1 SU 884447283 A SU884447283 A SU 884447283A SU 4447283 A SU4447283 A SU 4447283A SU 1539925 A1 SU1539925 A1 SU 1539925A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- base
- control
- output
- winding
- transistor
- Prior art date
Links
Landscapes
- Dc-Dc Converters (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано в системах электропитани . Цель изобретени - повышение надежности путем обеспечени плавного пуска. Преобразователь содержит силовые транзисторы 1,2 и выходной трансформатор 3. К вторичной обмотке 5 подсоединены выходной выпр митель 6 и емкостной сглаживающий фильтр 7. Базовые обмотки 8,9 выходного трансформатора 3 через третьи диоды 10,11 подключены к база-эмиттерным переходам силовых транзисторов 1,2. Первична обмотка 12 трансформатора тока 13 включена последовательно с первичной обмоткой 4 выходного трансформатора 3. Вторичные обмотки 14, 15 трансформатора 13 через резисторы 16, 17 подключены к база-эмиттерным переходам силовых транзисторов 1,2. В устройстве во врем запуска силовые транзисторы 1,2 открываютс короткими импульсами, а в установившемс режиме осуществл етс пропорционально-токовое управление транзисторами 1,2, и переключение их происходит по безопасной траектории. 4 ил.The invention relates to electrical engineering and can be used in power supply systems. The purpose of the invention is to increase reliability by providing a smooth start. The converter contains power transistors 1.2 and output transformer 3. Output secondary rectifier 6 and capacitive smoothing filter 7 are connected to secondary winding 5. Basic windings 8.9 of output transformer 3 through third diodes 10.11 are connected to base-emitter junction of power transistors 1 , 2. The primary winding 12 of the current transformer 13 is connected in series with the primary winding 4 of the output transformer 3. The secondary windings 14, 15 of the transformer 13 are connected via resistors 16, 17 to the base-emitter junction of power transistors 1.2. In the device, during the start-up, the power transistors 1.2 open with short pulses, and in steady state, the current-proportional control of the transistors 1.2 is implemented, and their switching occurs along a safe path. 4 il.
Description
Фиг.ГFig.G
ры 1,2 и выходной трансформатор 3. К вторичной обмотке 5 подсоединены выходной выпр митель 6 и емкостной сглаживающий фильтр 7. Базовые об- мотки 8,9 выходного трансформатора 3 через третьи диоды 10,11 подключены к базоэмиттерным переходам силовых транзисторов 1 и 2. Первична обмотка 12 трансформатора 13 тока включена последовательно с первичной обмоткой 4 выходного трансформатора 3.1, 2 and output transformer 3. Output rectifier 6 and capacitive smoothing filter 7 are connected to secondary winding 5. Base windings 8.9 of output transformer 3 are connected via third diodes 10, 11 to base-emitter junctions of power transistors 1 and 2. The primary winding 12 of the current transformer 13 is connected in series with the primary winding 4 of the output transformer 3.
00
Вторичные обмотки 14 и 15 трансформатора 13 тока через резисторы 16, 17 подключены к базоэмиттерным переходам силовых транзисторов 1 и 2. В устройстве во врем запуска силовые транзисторы 1 и 2 открыаютс короткими импульсами, а в установившемс режиме осуществл етс пропорционально-токовое управление транзисторами 1,2 и переключение их происходит по безопасной траектории. 4 ил.The secondary windings 14 and 15 of the current transformer 13 through the resistors 16, 17 are connected to the base-emitter junctions of the power transistors 1 and 2. In the device, during the start, the power transistors 1 and 2 are opened by short pulses, 2 and switching them on a safe trajectory. 4 il.
Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитани .The invention relates to electrical engineering and can be used in secondary power supply systems.
Цель изобретени - повышение надежности путем обеспечени главного пуска.The purpose of the invention is to increase reliability by providing a main start.
На фиг. 1 и 2 приведены схемы силовой части предлагаемого преобразовател , примеры исполнени ; на фиг. 3 - схема узла управлени ; на фиг. 4 - временные диаграммы, по сн ющие работ}7 преобразовател (индексы при переменных соответствз ют элементам схемы по фиг. 1-3)FIG. 1 and 2 show the power unit diagrams of the proposed converter, examples of execution; in fig. 3 is a control node diagram; in fig. 4 - timing diagrams, explanatory works} 7 of the converter (indexes with variable correspond to the elements of the circuit in Fig. 1-3)
Преобразователь посто нного напр жени (фиг. 1 и 2) содержит силовые транзисторы 1 и 2 и выходной трансформатор 3, первична обмотка 4 которого включена в силовую цепь транзисторов 1 и 2. К вторичной обмотке 5 выходного трансформатора подключены выходной выпр митель 6 и емкостный сглаживающий фильтр 7.The DC converter (Figs. 1 and 2) contains the power transistors 1 and 2 and the output transformer 3, the primary winding 4 of which is included in the power circuit of transistors 1 and 2. The output rectifier 6 and capacitive smoothing are connected to the secondary winding 5 of the output transformer filter 7.
Базовые обмотки 8 и 9 выходного трансформатора через диоды 10 и 11 подключены к управл ющим входам силовых транзисторов 1 и 2. Первична обмотка 12 трансформатора 13 тока включена последовательно с первичной обмоткой 4 выходного трансформатора 3 вторичные обмотки 14 и 15 через выравнивающие резисторы 16 и 17 подключены к базоэмиттерным переходам сило вых транзисторов 2 и 1, а крайние выводы обмотки управлени , состо щей из полуобмоток 18.1 и 18.2, - к коллекторам управл ющих транзисторов 19 и 20 (фиг. 3). Базы транзисторов 19 и 20 через резисторы 21 и 22 подклю1 чены к выходам 23 и 24 формировател 25 управл ющих импульсов. Дополнительна обмотка 26 выходного трансThe base windings 8 and 9 of the output transformer through diodes 10 and 11 are connected to the control inputs of the power transistors 1 and 2. The primary winding 12 of the current transformer 13 is connected in series with the primary winding 4 of the output transformer 3 and the secondary windings 14 and 15 are connected through equalizing resistors 16 and 17 to the base-emitter transitions of the power transistors 2 and 1, and the extreme terminals of the control winding, consisting of the half windings 18.1 and 18.2, to the collectors of the control transistors 19 and 20 (Fig. 3). The bases of transistors 19 and 20 through resistors 21 and 22 are connected to the outputs 23 and 24 of the driver 25 for control pulses. Additional winding 26 output trans
00
5five
00
5five
,Q Q
00
4545
5five
форматора 3 через дополнительный выпр митель 27 подсоединена к последовательной цепи, состо щей из резистора 28 и конденсатора 29, к общей точке которых через резистор 30 подключена база транзистора 31, котора через резистор 32 соединена с выходом 33 формировател 25 управл ющих импульсов . Эмиттеры транзисторов 19,20 и 31 п - р - n-типа подсоединены к выводу 34 источника питани , к второму выводу 35 которого подсоединены эмиттеры транзисторов 36 - 38 р - п - р-типа. При этом транзистор 36 шунтирует базоэмиттерный переход транзистора 38, между коллектором которого и общей точкой полуобмоток 18.1 и 18.2 трансформатора 13 тока включены последовательно соединенные резистор 39 и диод 40. Коллектор транзистора 37 через резисторы 41 и 42 соединен с базовыми выводами транзисторов 19 и 20. Вазы транзисторов 36 и 37 через резисторы 43 и 44 соединены с коллектором транзистора 31, а база транзистора 38 через резистор 45 - с выводом 34. Диод 46 включен между общей точкой полуобмоток 18.1 и 18.2 трансформатора 13 тока и клеммой 34.of the formatter 3 through an additional rectifier 27 is connected to a serial circuit consisting of a resistor 28 and a capacitor 29, to the common point of which through the resistor 30 is connected the base of the transistor 31, which through a resistor 32 is connected to the output 33 of the control driver 25. The emitters of the transistors 19, 20 and 31 p - p - n - type are connected to the output 34 of the power supply, to the second terminal 35 of which the emitters of transistors 36 - 38 p - p - p are connected. In this case, the transistor 36 shunts the baso-emitter junction of the transistor 38, between the collector of which and the common point of the half-winding 18.1 and 18.2 of the current transformer 13 are connected in series with a resistor 39 and a diode 40. The collector of transistor 37 is connected to the base terminals of transistors 19 and 20. Vaz transistors 36 and 37 through resistors 43 and 44 are connected to the collector of transistor 31, and the base of transistor 38 through resistor 45 is connected to terminal 34. A diode 46 is connected between the common point of the half-winding 18.1 and 18.2 of the current transformer 13 and terminal 34.
Преобразователь работает следующим образом. IThe Converter operates as follows. I
Формирователь 25 управл ющих импульсов вырабатывает последовательность однопол рных импульсов, причем импульсы на выходах 23 и 24 сдвинуты между собой на 180 эл.град., а частота импульсов на выходе 33 в два раза выше частоты импульсов на выходах 23 и 24. В исходном состо нии до момента времени t0 (фиг. 4) силовые транзисторы 1 и 2 закрыты, конденсаторы 7 и 29 разр жены.Shaper 25 control pulses generates a sequence of unipolar pulses, with the pulses at outputs 23 and 24 being shifted by 180 degrees el., And the frequency of pulses at output 33 is twice as high as the frequency of pulses at outputs 23 and 24. In the initial state up to time point t0 (fig. 4), power transistors 1 and 2 are closed, capacitors 7 and 29 are discharged.
В момент времени t0 импульсом с выхода 23 формировател 25 управл ющих импульсов открываетс транзистор 19. Сигнал с выхода 33 удерживает транзистор 31 в закрытом состо нии . Закрытому состо нию транзистора 31 соответствует открытое состо ние транзистора 38, и ток от источника питани замыкаетс по цепи: вывод 35 - переход коллектор - эмиттер транзистора 38 - резистор 39 - полуобмотка 18.1 трансформатора 13 тока переход коллектор - эмиттер транзистора 19 - вывод 34. Ток, протекающий через полуобмотку 18.1, трансформируетс во вторичную обмотку 14 трансформатора 13 тока. Силовой транзистор 1 открываетс и за счет положительной обратной св зи между обмотками 14 и 12 поддерживаетс в открытом состо нии. Падение напр жени на базоэмиттерном переходе транзистора 1 и резисторе 16 прикладываетс к обмотке 14 трансформатора 13 тока и трансформируетс в обмотку 18, в результате чего ток через транзистор 1 уменьшаетс или прекрап етс (если напр жение на полуобмотке 18.1 больше или равно напр жению между выводами 35 и 34) .At time t0, a pulse from the output 23 of the driver 25 of the control pulses opens the transistor 19. The signal from the output 33 holds the transistor 31 in the closed state. The closed state of transistor 31 corresponds to the open state of transistor 38, and the current from the power source is closed along the circuit: pin 35 - collector-emitter junction of transistor 38 - resistor 39 - half-winding 18.1 of current transformer 13 junction collector-emitter of transistor 19 - pin 34. Current flowing through the half winding 18.1, is transformed into the secondary winding 14 of the current transformer 13. The power transistor 1 is opened and maintained positively by positive feedback between the windings 14 and 12. The voltage drop at the base-emitter junction of transistor 1 and resistor 16 is applied to the winding 14 of the current transformer 13 and transformed into the winding 18, with the result that the current through transistor 1 decreases or stops (if the voltage at the half winding 18.1 is greater than or equal to the voltage between the terminals 35 and 34).
В интервале времени t., входное напр жение через открытый транзистор 1 прикладываетс к первичной обмотке выходного трансформатора 3 (пол рность без скобок) и конденсатор 7 выходного фильтра зар жаетс . Одновременно напр жением обмотки 26 через выпр митель 27 и резистор 28 происходит зар д конденсатора 29. IIn the time interval t., The input voltage through the open transistor 1 is applied to the primary winding of the output transformer 3 (polarity without brackets) and the capacitor 7 of the output filter is charged. At the same time, the voltage of the winding 26 through the rectifier 27 and the resistor 28 causes the capacitor 29 to charge. I
В момент времени t открываетс транзистор 31. Открытому состо нию транзистора 31 соответствует открытое состо ние транзистора 37 и закрытое состо ние транзистора 38. В результате открыти транзистора 37 протекает ток через резисторы 41 и 42 и базоэмиттерные переходы транзисторов 19 и 20, вызыва открытие последних. Так как открываютс оба транзистора 19 и 20, обмотка 18 трансформатора 13 тока оказываетс закороченной и в интервале времени Ц -ta силовой транзистор 1 закрываетс . Ток рассасывани неосновных носителей из базы силового транзистора 1At time t, transistor 31 opens. The open state of transistor 31 corresponds to the open state of transistor 37 and the closed state of transistor 38. As a result of opening transistor 37, current flows through resistors 41 and 42 and the base-emitter transitions of transistors 19 and 20, causing the latter to open. As both transistors 19 and 20 open, the winding 18 of the current transformer 13 is shorted and in the time interval C-ta the power transistor 1 closes. Absorption current of minority carriers from the base of the power transistor 1
15399251539925
трансформируетс в полуобмотку 18.2 и замыкаетс через диод 46 и транзистор 20. Ток через резистор 39 и диод 40 отсутствует, так как закрыт транзистор 38.is transformed into a half-winding 18.2 and is closed through diode 46 and transistor 20. There is no current through resistor 39 and diode 40, because transistor 38 is closed.
В момент времени tj закрываетс транзистор 31, транзистор 20 остаетс в насыщенном состо нии, а транзистор 19 закрываетс . В результате открываетс силовой транзистор 2, и в интервале времени продолжаетс зар д конденсаторов 7 и 29. В момент времени t«. открываетс At time tj, the transistor 31 is closed, the transistor 20 remains in a saturated state, and the transistor 19 is closed. As a result, the power transistor 2 opens, and in the time interval the charge of the capacitors 7 and 29 continues. At the time t ". opens
5 транзистор 31, и в интервале времени силовой транзистор 2 закрываетс .5, the transistor 31, and in the time interval, the power transistor 2 is closed.
В результате последовательно-попеременной подачи отпирающих импульсов на базы силовых транзисторов 1 и 2 происходит зар д конденсатора выходного сглаживающего фильтра 7 и конденсатора 29. После очередного открыти силового транзистора 2 напр же5 ние на конденсаторе 29 в момент времени t6 превышает пороговое значение (показано на фиг. 4 пунктиром), которое характеризуетс тем, что в дальнейшей работе транзистор 31 не откры0 ваетс импульсами формировател 25 управл ющих импульсов, а остаетс закрытым напр жением конденсатора 29. Поэтому силовой транзистор 2 остаетс открытым до конца полупериода.As a result of a sequential-alternating supply of the trigger pulses to the bases of the power transistors 1 and 2, the capacitor of the output smoothing filter 7 and the capacitor 29 are charged. After the next opening of the power transistor 2, the voltage on the capacitor 29 at time t6 exceeds the threshold value (shown in FIG 4), which is characterized by the fact that in further operation the transistor 31 is not opened by the pulses of the driver 25 of the control pulses, but remains the closed voltage of the capacitor 29. Therefore, oic transistor 2 remains open until the end of the half cycle.
Переключение силовых транзисторов в установившемс режиме происходит следующим образом. В момент времени tj открываетс транзистор 20. Силовой транзистор 2 начинает закрыватьс , и в интервале времени tT-tg ток рассасывани из обмотки 1Ь трансформируетс в полуобмотку 18.1 и замыкаетс через транзистор 19 и диод 46. Ток последовательной цепи, образованной открытым транзистором 38, резистором 39 и диодом 40, в интервале времени также протекает через диод 46 и транзистор 19, уменьша ток в диоде и увеличива в транзисторе .Switching power transistors in steady state occurs as follows. At time tj, the transistor 20 opens. The power transistor 2 begins to close, and in the time interval tT-tg, the resorption current from the winding 1b is transformed into a half-winding 18.1 and is closed through the transistor 19 and the diode 46. The current of the series circuit formed by the open transistor 38, resistor 39 and diode 40, in the time interval, also flows through diode 46 and transistor 19, reducing the current in the diode and increasing in the transistor.
5five
00
5five
00
5five
В момент времени te заканчиваетс процесс рассасывани и транзистор 2 закрываетс (конечной длительностью фронта спада тока можно пренебречь). После закрыти транзистора 2, в интервале времени tg-t.j напр жение на обмотках выходного трансформатора сохран ет свой знак (пол рность в скобках ) до тех пор, пока не закроютс At the moment in time te, the resorption process ends and the transistor 2 closes (the final duration of the current falling edge can be neglected). After the transistor 2 is closed, in the time interval tg-t.j, the voltage on the windings of the output transformer retains its sign (polarity in brackets) until it closes
2020
2525
диоды выпр мител 6. В этом интервале времени (t8-t) силовой транзистор 1 удерживаетс в закрытом состо нии напр жением обмотки 8 выходного трансформатора 3, а ток обмотки 14 трансформатора 13 тока замыкаетс чеез резистор 16, диод 10 и обмотку 8 ыходного трансформатора 3.the rectifier diodes 6. In this time interval (t8-t), the power transistor 1 is held in a closed state by the voltage of the winding 8 of the output transformer 3, and the current of the winding 14 of the current transformer 13 is closed through a resistor 16, diode 10 and the winding 8 of the output transformer 3 .
тг10tg10
После закрыти диодов выпр мител 6 в момент времени tg ток намагничивани выходного трансформатора 6 замыкаетс через первичную обмотку и иод, шунтирующий силовой транзис- |5 тор 1, напр жение на обмотках выходого трансформатора 3 мен ет свой знак (пол рность без скобок), диод 10 закрываетс и ток обмотки 14 трансорматора 13 тока замыкаетс через базоэмиттерный переход силового транзистора 1. Транзистор 1 открываетс и за счет положительной обратной св зи между обмотками 12 и 14 трансформатора 13 тока удерживаетс ъ насыенном состо нии.After the diodes of the rectifier 6 are closed, at the time tg the magnetizing current of the output transformer 6 closes through the primary winding and iodine shunting the power transistor, the voltage on the windings of the output transformer 3 changes its sign (polarity without brackets), the diode 10 closes and the current of the winding 14 of the current transformer 13 is closed through the base-emitter junction of the power transistor 1. Transistor 1 opens and due to the positive feedback between the windings 12 and 14 of the current transformer 13 is held in its saturated state.
Таким образом, в установившемс режиме коммутаци силовых транзисторов осуществл етс по безопасной траектории.JQThus, in the steady-state mode, the power transistors are switched along a safe path.
В момент времени t(0 происходит переключение транзисторов 19 и 20, при этом процессы в устройстве протекают аналогично описанным.At time t (0, the transistors 19 and 20 are switched, while the processes in the device proceed in the same way as described.
В случае короткого замыкани на выходе преобразовател или подключе- ни емкостной нагрузки напр жение на конденсаторе 7 уменьшаетс , разр жаетс конденсатор 29 В результате открываетс транзистор 31 и врем открытого состо ни силовых транзисторов 1 и 2 сокращаетс .In the event of a short circuit at the output of the converter or the connection of a capacitive load, the voltage on the capacitor 7 decreases, the capacitor 29 discharges. As a result, transistor 31 opens and the open time of power transistors 1 and 2 decreases.
Вследствие малой длительности открывающих импульсов (до 1-2 икс) ток через силовые транзисторы 1 и 2 не превышает предельно допустимого значени даже при коротком замыкании на выходе преобразовател . При сн тии короткого замыкани (или окончании процесса зар да подключенного конденсатора ) преобразователь входит в ус- тановившийс режим и транзистор 31 закрываетс .Due to the short duration of the opening pulses (up to 1-2 X), the current through the power transistors 1 and 2 does not exceed the maximum permissible value even during a short circuit at the output of the converter. When a short circuit is removed (or the charging process of the connected capacitor is terminated), the converter enters the established mode and the transistor 31 closes.
4040
4545
5050
В предлагаемом преобразователе посто нного напр жени отсутствуют перегрузки силовых транзисторов во врем запуска при подключении к вторичной обмотке выходного трансформа0In the proposed DC / DC converter, there are no overloads of the power transistors during start-up when connected to the secondary winding of the output transformer0
5five
00
5five
00
5five
тора выпр мител с емкостным сглаживающим фильтром. Переключение силовых транзисторов в установившемс режиме осуществл етс по безопасной траектории . Это позвол ет повысить надежность устройства.torus straightener with capacitive smoothing filter. Steady-state power transistors are switched along a safe path. This makes it possible to increase the reliability of the device.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU884447283A SU1539925A1 (en) | 1988-06-27 | 1988-06-27 | Dc voltage converter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU884447283A SU1539925A1 (en) | 1988-06-27 | 1988-06-27 | Dc voltage converter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1539925A1 true SU1539925A1 (en) | 1990-01-30 |
Family
ID=21384183
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU884447283A SU1539925A1 (en) | 1988-06-27 | 1988-06-27 | Dc voltage converter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1539925A1 (en) |
-
1988
- 1988-06-27 SU SU884447283A patent/SU1539925A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
4447283/24-07 27.06.88 30.01.90. Бюл. И.И.Филиппов и № 4 В.П.Фоминых 621.314.58(088.8) Авторское свидетельство СССР № 1141545, кл. Н 02 М 7/537, 1983. Авторское свидетельство СССР № 1192079, кл. II 02 М 7/537, 1984. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4502107A (en) | Full-bridge electronic inverter circuit | |
SU1539925A1 (en) | Dc voltage converter | |
SU1429099A1 (en) | Gate-type d.c. voltage controller with current overload protection | |
SU1725354A1 (en) | Voltage converter | |
SU826532A1 (en) | Self-exciting inverter with pause on zero level of output voltage | |
SU1372530A1 (en) | Single-cycle stabilizing d.c. voltage converter | |
SU1603511A1 (en) | Push-pull transistor inverter | |
SU1700727A1 (en) | Constant voltage converter | |
SU1483578A1 (en) | Electric dc drive | |
SU1259435A1 (en) | D.c. voltage converter | |
SU1336172A1 (en) | Single-cycle voltage converter | |
RU1829094C (en) | Single-cycle d c/d c converter | |
SU1714769A2 (en) | Stabilized converter | |
RU1800566C (en) | Single-cycle d c/d c converter | |
RU1803958C (en) | Constant voltage converter | |
SU1561181A1 (en) | Device for controlling power transistor switch | |
SU527816A1 (en) | Blocking generator | |
SU1658326A1 (en) | Single-cycle dc voltage converter | |
SU1601719A1 (en) | Push-pull inverter | |
SU819917A1 (en) | Transistorized inverter | |
SU1644339A1 (en) | Inverter with separate excitation | |
SU1637019A1 (en) | Power transistor switch with emitter circuit commutation | |
SU1359867A1 (en) | D.c.voltage converter | |
SU1410247A1 (en) | D.c. voltage converter | |
SU1181108A1 (en) | Current-limiting device for electric drive with pulsed transistor converter |