SU1539927A1

SU1539927A1 - Однотактный преобразователь посто нного напр жени

Info

Publication number: SU1539927A1
Application number: SU874339483A
Authority: SU
Inventors: Борис Алексеевич Солдатов; Герман Борисович Солдатов; Яков Семенович Спектор; Александр Сергеевич Грязнов
Original assignee: Уральское отделение Всесоюзного научно-исследовательского института железнодорожного транспорта; Конструкторское Бюро Главного Управления Сигнализации И Связи Мпс
Priority date: 1987-12-07
Filing date: 1987-12-07
Publication date: 1990-01-30

Abstract

Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитани . Цель изобретени - повышение КПД. Преобразователь напр жени содержит первый и второй силовые транзисторы 3 и 19, соединенные по схеме составного транзистора. В коллекторную цепь второго силового транзистора 19 включены последовательно нагрузка 4, первична обмотка 5 первого трансформатора 6 тока и втора обмотка 16 второго трансформатора 14 тока. База первого силового транзистора 3 соединена с включающей обмоткой 7 первого трансформатора 6 тока через включающий транзистор 1. Дл выключени первого и второго силовых транзисторов 3 и 19 открываетс внешним сигналом первый выключающий транзистор 2. Процесс выключени форсируетс благодар автоматическому включению второго выключающего транзистора 20 под действием напр жени на четвертой обмотке 18 второго трансформатора тока 14. 3 з.п.ф-лы, 1 ил.

Description

рого трансформатора 14 тока. База первого силового транзистора 3 соединена с включающей обмоткой 7 первого трансформатора 6 тока через вклю- чающий транзистор 1. Дл выключени первого и второго силовых транзисторов 3 и 19 открываетс внешним сигналом первый выключающий транзистор 2. Процесс выключени форсируетс благодар автоматическому включению второго выключающего транзистора 20 под действием напр жени на четвертой обмотке 18 второго трансформатора 14 тока. 3 з„п.ф-лы, 1 ил.

15

20

25

30

Изобретение относитс к электро- технике и может быть использовано в системах вторичного электропитани .

Цель изобретени - повышение КПД.

На чертеже приведена электрическа принципиальна схема однотактного преобразовател ,

Преобразователь содержит включающий 1 и первый выключающий 2 транзисторы . В цепь коллектора первого силового транзистора 3 включены нагрузка 4 и первична обмотка 5 первого трансформатора 6 тока, который имеет включающую 7 и выключающую 8 обмотки. Начало выключающей обмотки 8 через первый диод 9 соединено с коллектором первого выключающего транзистора 2, а конец обмотки 8 соединен с базой первого силового транзистора 3, вход которого зашунтйрован вторым диодом 10. Третий диод 11 соеди- , нен с концом обметки 7. База 3 подклю- 5 чена к эмиттеру транзистора 1, коллек- тор которого через первый резистор 12 соединен с первым входным выводом источника 13 питани преобразовател . Устройство содержит также второй транс2 форматор 14 тока с первой, второй, третьей и четвертой 15-18 обмотками, вто- рой силовой транзистор 19, второй выключающий транзистор 20, второй, тре- тий и четвертьй резисторы 21-23, а также четвертый, п тый и шестой диоды 24-26. Конец обмотки 5 соединен через диод 25 с началом этой обмотки, а также с концом первой 15 и началом второй 16 обмоток трансформатора 14 тока. На чало обмотки 15 и конец обмотки 16 соответственно соединены с коллекторами первого 3 и второго 19 силовых транзисторов . Коллектор транзистора 19 со единен с анодом диода 26, катод которо 5 го соединен с началом обмотки 5. Обмот- ка 7 началом соединена с коллектором транзистора 1 и с концом обмотки 17, а

40

,-50

концом - с катодом диода 11, анод которого соединен с эмиттером транзистора 19, анодом диода 24, первыми выводами резисторов 22 и 23, началом обмотки 18 и вторым входным выводом преобразовател . Конец обмотки 18 соединен с эмиттером транзистора 20. Начало обмотки 17 соединено с катодом диода 24, вторые выводы резисторов 22 и 23 соединены соответственно с базами транзисторов 19 и 20, причем коллектор последнего через резистор 21 соединен с эмиттером транзистора 3 и базой транзистора 19.

Преобразователь работает следующим образом.

От маломощного задающего генератора схемы управлени на базы транзисторов 1 и 2 схемы управлени поступают противофазные импульсы. Под действием входного импульса транзистор 1 отпираетс и от источника 13 питани через резистор 12 и открытый транзистор 1, переходы эмиттер - база первого 3 и второго 19 силовых транзисторов проходит отпирающий импульс тока. Величина тока через транзистор 1 должна быть достаточной дл возникновени такой положительной обратной св зи через трансформаторы 6 и 14 тока, чтобы процесс отпирани и последующего насыщени транзистора 3 стал лавинообразным. Положительна обратна св зь в этом случае обеспечиваетс за счет обмотки 7 трансформатора 6 тока и обмотки 17 трансформатора 14 тока.

После того, как за счет нарастани тока нагрузки напр жение на резисторе 23 возрастает до напр жени отпирани транзистора 19, основна часть тока нагрузки начинает ответвл тьс в об- ,мотку 16 и происходит изменение пол рности напр жени на обмотке 17. В результате ток базы первого силового транзистора 3 снижаетс , что подготав51

ливает услови дл его быстрого запирани . Дл ускорени процесса запира ни в первом трансформаторе тока соотношение витков его обмоток целесообразно выбрать 1:20:6 (в пор дке возрастани номеров обмоток пофиг.1) После того, как произойдет по сигналам из схемы управлени запирание транзистора 1 и отпирание транзистор 2, напр жение обратной пол рности от обмотки 8 через диод 9 и транзистор 2, а также обратный диод 11 форсированно запирает транзистор 3. После этого через автоматически открытый ранее транзистор 20 напр жение обратной пол рности от обмотки 18 начинае форсированно запирать транзистор 19. После того, как транзистор 19 войдет в линейный режим и ток нагрузки ста- нет снижатьс , пол рность напр жени обмотки 18 измен етс . Дл достижени малых потерь на переключение при отпирании транзистора 3, когда ток нагрузки, нарастающий линейно, еще мал и транзистор 19 заперт, положительна обратна св зь через трансформатор 14 тока действует сильнее дл ускорени процесса отпирани . Это обеспечиваетс за счет того, что вна чале ток нагрузки протекает через обмотку 15, цепь коллектор - эмиттер транзистора 3 и резистор 21, включенный параллельно переходу база - эмиттер транзистора 19. Соотношение витков обмоток трансформатора 14 тока выбирают, например, 3:1:20:3 (от первой обмотки до четвертой). Таким образом, в начальный момент отпирани в базу транзистора 3 поступает через трансформатор 14 тока по цепи, проход щей через диод 24, обмотку 17 и транзистор 1, часть коллекторного тока , что ускор ет процесс отпирани . Кроме того, в базу транзистора 3 по- ступают ток через резистор 12 и ток обмотки 7 трансформатора 6 тока. Трансформатор 20 запираетс , а транзистор 19 быстро выключаетс , так как процесс рассасывани носителей в цепи базы к этому времени завершаетс . Диоды 25 и 26 снимают всплески обратного напр жени на трансформаторах тока.

Claims

Формула изобретени

1. Однотактный преобразователь посто нного напр жени , содержащий пер

Q 5 0 5 0 д д 0

5

5

76

вый силовой транзистор с включенными в его колгекторную цепь первичной обмоткой первого трансформатора тока, имеющего также включающую и выключающую обмотки, и выходными выводами дл подключени нагрузки преобразовател , при этом начало выключающей обмотки первого трансформатора тока через первый диод соединено с коллектором первого выключающего транзистора, а ее конец соединен с базой первого силового транзистора, вход которого за- шуитирован встречно включенным вторым диодом, и с эмиттером включающего транзистора, коллектор которого через первый резистор соединен с первым входным выводом преобразовател , и третий диод, отличающийс тем, что, с целью повышени КПД,введен второй трансформатор тока с первой , второй, третьей и четвертой обмотками , второй силовой транзистор, второй выключающий транзистор, второй и третий резисторы и четвертый диод, при этом конец первичной обмотки первого трансформатора тока соединен с началом второй обмотки второго трансформатора тока и концом его первой обмотки, включенной в коллекторную цепь первого силового транзистора, начало первой обмотки и конец второй обмотки второго трансформатора тока соединены соответственно с коллектором первого и второго силовых транзисторов , включающа обмотка первого трансформатора тока началом соединена с коллектором включающего транзистора и с концом третьей обмотки второго трансформатора тока, а концом через третий диод - с вторым входным выводом преобразовател , к которому подключены также эмиттер второго силового транзистора и начало четвертой обмотки второго трансформатора тока, конец которой подключен к эмиттеру второго выключающего транзистора, соединенного коллектором через второй резистор с базой второго силового транзистора и эмиттером первого силового транзистора, базой через третий резистор - с вторым входным выводом преобразовател , к которому через четвертый диод подключено начало третьей обмотки второго трансформатора тока.

2. Преобразователь по п.1, о т - личающийс тем, что первична обмотка первого трансформатора
715399278

тока шунтирована введенным п тым ди-вого трансформатора тока включен ввеодом .данный шестой диод.

4. Преобразователь по п.1, о т 3 . Преобразователь по п.1,от-5 личающийс тем, что между

личающийс тем, что междубаэой и эмиттером второго силового

коллектором второго силового транзис-транзистора включен введенный четвертора и началом первичной обмотки пер-тый резистор.