SU1698962A1 - Формирователь импульсов дл управлени транзисторным инвертором - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к импульсной технике, в частности к устройствам дл  формировани  и преобразовани  импульсов, и может.быть использовано при построении устройств вторичного электропитани . Цель изобретени  - расширение области применени  путем обеспечени  формирований регулируемых по длительности импульсов отпирани  и нормированных по длительности импульсов запирани  транзисторного конвертора, повышение коэффициента полезного действи  и снижение электромагнитных помех за счет исключени  сквозных токов. Подача упрг члчющаго сигнала на базу р-п-р-транзисток приводит к его отпиранию на врем  действи  входного импульса. Минимальна  длительность запирающего импульса на вторичной обмотке 7 трансформатора 5 определ етс  посто нной времени дифференцирующей цепи конденсатор 10 - резистор 12 - резистор 15. 1 пл Ь

Description

Изобретение относится к импульсной технике, в частности к устройствам для формирования и преобразования импульсов, и может быть использовано при построении устройств вторичного электропитания.

Цель изобретения - расширение области применения путем обеспечения формирования регулируемых по длительности импульсов отпирания и нормированных по длительности и амплитуде импульсов запирания транзисторного инвертора, повышение коэффициента полезного действия (КПД) и снижение электромагнитных помех путем исключения сквозных токой.

На чертеже приведена принципиальная схема формирователя.

Формирователь импульсов для управления транзисторным инвертором содержит рл-р-транзисторы 1 и 2, п-р п-транзистор 3, диод 4, трансформатор 5 с обмоткой 6 положительной обратной связи, вторичной обмоткой 7 и первичными обмотками 8 и 9, конденсатор 10 и резисторы 11-15.

Коллекторы р-п-р-транзисторов 1 и 2 через первичные обмотки 8 и 9 трансформатора 5 соединены с эмиттером п-р-птранзистора 3, соединенного через резистор 11 с первой шиной питания, база п-р-п-транзистора 3 через резистор 13 соединена с первой шиной питания и через резистор 14 с второй шиной питания и эмиттерами р-п-р-транзисторов 1 и 2, коллектор р-п-р-транзистора 2 через диод 4 соединен с коллектором п-р-п-транзистора 3, выводы обмотки 6 положительной обратной связи через резистор 15 и последовательно соединенные конденсатор 10 и резистор 12 соединены соответственно с второй шиной питдния, соединенные выводы конденсатора 10 и резистора 12 соединены с базой р-п-р-транзистора 1, база р-п-р-транзистора 2 соединена с управляющей шиной формирователя, выводы вторичной обмотки 7 трансформатора 5 соединены с выходными клеммами формирователя.

Формирователь импульсов работает следующим образом.

При длительности управляющего импульса, большей времени открытого состояния транзистора 3, управляющий импульс от внешнего устройства управления поступает на базу р-п-р-транзистора 2 и открывает последний. При этом к соответствующей первичной обмотке 8 трансформатора 5 оказывается приложенным напряжение источника питания, которое трансформируется во вторичную обмотку 7. Фазировка обмотки 6 положительной обратной связи выбрана такой, что р-п-р-транзистор 1 в этот момент работы формирователя закрыт. Ток намагничивания и приведенный к первичной обмотке ток нагрузки трансформатора 5, протекая через резистор 11, создают нэ нем падение напряжения, достаточное для того, чтобы удержать п-р-п-транзистор 3 в закрытом состоянии. Длительность выходного импульса, соответствующая этому этапу работы формирователя, определяется длительностью управляющего импульса, поступающего от внешнего устройства управления на базу р-п-р-транзистора 2. Этот импульс предназначен для отпирания и поддержания в открытом состоянии силового транзистора регулируемого инвертора и задается обычно модулятором длительности управляющих импульсов. По окончании управляющего импульса, р-п-р-транзистор 2 закрывается, обрывая цепь протекания тока намагничивания трансформатора 5, в результате чего под действием развиваемой ЭДС самоиндукции, которая препятствует изменению тока намагничивания, происходит изменение полярности напряжения на обмотках трансформатора 5. Транзистор 1 при этом открывается и удерживается в открытом состоянии цепью положительной обратной связи на время, определяемое дифференцирующей цепью конденсатор 10 - резистор 12 - резистор 15, т.е. временем заряда конденсатора 10, входящего в указанную цепь, после чего р-п-р-транзистор 1 запирается, нотут же открывается инверсно под действием указанной ЭДС самоиндукции, продолжающей действовать за счет энергии, накопленной в трансформаторе 5.

Отпирание р-п-п-транзистора 1 происходит только после того, как закроется р-пр-транзистор 2 и напряжение на обмотках трансформатора 5 изменит знак. При этом, исключены снижение КПД и наличие электромагнитных помех, обусловленные режимом сквозных токов транзисторов устройства.

По окончании процесса размагничивания сердечника трансформатора 5 оставшейся в трансформаторе 5 энергии оказывается не достаточно для того, чтобы обеспечить протекание тока намагничивания через проводимость цепи, состоящей из инверсно включенного р-п-р-транзистора 1. ограничительного резистора 11 и встречно включенного источника питания. При этом происходит спад выходного напряжения формирование заднего фронта выходного импульса. Для предотвращения возможных осцилляций выходного напряжения, которые могут возникать в зтот момент времени, служит шунтирующая диодно-транзисторная цепочка диод 4 - п-р-п-транзистор 3.

На выходе трансформатора 5 (обмотка 7) Формируются равные по вольт-секундным площадям импульсы чередующейся полярности, а длительность паузы определяется длительностью импульса от устройства уп- 5 рэзления и задаваемой частотой преобразования.

Режим работы трансформатора 5 без захода а область насыщения обеспечивается надлежащим расчетом на максимально 10 возмож ну ю дл ител ь н ос.ть у п ра вл я юще го импульса. При этом отсутствуют коммутационные зыбросы тока в транзисторах формирователя'. а следовательно, выше КПД и надежность устройства. Кроме того, значительно ниже электромагнитные помехи, ген ри руем ы е ус тройстве м.

Параметры дифференцирующей цеп и выбирают исходя· из минимально необходимой длительности импульса на запирание силового транзистора инвертора, определя емой, в основном, временем рассасывания, что обеспечивает нормирование по длительности.

Амплитуда импульса напряжения, необходимая для создания оптимального тока запирания транзистора инверторе, определяется соответствующим выром тоэйтои циента трансформации между ..-0,.юткей · и первичной обмоткой 8.

При малых длительностях управляющего импульса, характерных, например, для режима пуска или короткого замыкания в цепи нагрузки инвертора, снабженного электронной защитой от перегрузок, функ- то ц и о ни ро ва кие фор ми ро вате ля и м п ул ь со в происходит следующим образом..

К моменту запирания р-п-р-транзистора 1 ток намагничивания трансформатора 5 изменяет свой знак. После запирания рто-р- 40 транзистора 1 под действием ЭДС самоиндукции, препятствующей изменению тока намагничивания, напряжение на обмотках трансформатора 5 изменяет свой знак, отпирается п-р-п-транзистор 3 и через цепь открытого пр-п-транзистора 3 и диода 4 происходит размагничивание сердечника трансформатора 5.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Формирователь импульсов для управления транзисторным инвертором, содержащий первый и второй р-п-р-транзисторы, коллекторы которых через соответствующие первичные обмотки трансформатора соединены о эмиттером п-р-г.-тоанзистора. база которого через первый резне гор соединена с первой шиной питания и через второй резистор соединена с эмиттерами '5 первого и второго р-п-р- транзисторов и агорой шиной литания, выводы обметки положительной обратной связи трансформатора соединены соответственно с персым выводом третьего резистора и через последоза· 20 тельно соединенные конденсатор и четвертый резистор с второй шиной питания, база первого р-п-р транзистора соединена с соединенными выводами конденсатора и четвертого резистора, эмит25 тер п-р-п-травзистсра через пяί ы.й резистор соединен с первой шиной питания, коллектор второго р-п-р-транзистор? тоето диод с/тотонен с тотое, -с том п-р п-тра то исторг., жтотоць; ЕТ'ьрстото то-то-’ тотосФштоаторз ТОедтотонЫ - ВЫХОДНЫМИ тоес-fTOми 0ТО?мировг геля, о т ·ι и ч з ю щ и й сто том. что, с целью расстосстоя области применения за счет ooeciтотонич формтоотожто регулируемых по д.тоттоььстоги totovtotoc отпирания и нормтоозаннто по д.ж ·. тототос то и е:мплитуде импульсов заг.кракич транзисторного инвертора, псвышениг. коэффициента полезного действия и снижения электромагнитных помех за счет исключения сквозных тотов, база второго р-п-ртоанзистора соединена с управляющей шиной формирователя, второй вывод третьего резистора соединен с второй шиной питания.