SU817944A1 - Стабилизированный преобразовательНАпР жЕНи - Google Patents

Description

(54) СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ

дополнительных обмоток трансформатора узла коммутации.

Принцип действи  такого устройства состоит в том, что в нем сигнал управлени  на дополнительные силовые ключи подаетс  только на врем , когда закрыты оба основных ключа, а на период времени, когда один из основных ключей открыт, сигнал управлени  снимаетс  2.

Это позвол ет более рационально управл ть дополнительными ключами, однако и в этом случае цепи управлени  дополнительных ключей потребл ют мощность, значительно большую минимально необходимой.

Эти дополнительные потери мощности обь сн ютс  тем, что в устройстве осуществл етс  посто нна  подача отрицательного (запирающего) напр жени  смещени  дополнительных ключей от источника питани , тогда как в соответствии с принципом действи  устройств, это необходимо осуществл ть только в течение одного из полупериодов дл  каждото из дополнительных ключей; дл  включени  дополнительных ключей необходимо обеспечить ток управлени , превышающий минимально необходимую величину на величину тока, создаваемого цеп ми отрицательного смещени ; при расчетной величине тока управлени  включение дополнительных ключей производитс  от источника, величина напр жени  которого равна сумме напр жений, создаваемых обмоткой сглаживающего дроссел  и одной из дополнительных обмоток трансформатора, т. е. от источника с большим напр жением (напр жение, создаваемое обмоткой дроссел , не может произвольно выбиратьс , а зависит только от режим.а работы преобразовател  и, как правило, примерно равно минимально возможной величине источника питани ).

Цель изобретени  - повышение КПД преобразовател  путем исключени  дополнительных потерь.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что сглажив ающий дроссель выполнен с дополнительной обмоткой управлени , выводы которой соединены через резистор с управл ющим переходом транзистора, введенного в узел коммутации, силова  цепь которого включена между средней точкой первой дополнительной обмотки трансформатора и средней точкой Второй дополнительной обмотки, соединенной с эмиттерами дополнительных силовых ключей, причем крайние выводы дополнительных обмоток трансформатора соединены соответственно друг с другом через вентили, включенные последовательно .

Такое исполнение узла автоматической коммутации позвол ет управл ть дополнительными силовыми ключами с помощью напр жений, величина которых может быть выбрана минимально возможной, т. е. обеспечить оптимальный режим управлени  с минимальными потер ми.

На чертеже приведена принципиальна  электрическа  схема устройства.

Преобразователь содержит источник 1 питани , сглаживающий дроссель 2 с дополнительной обмоткой управлени , основна  обмотка которого включена между одним из полюсов источника питани  и средней точкой первичной обмотки силового трансформатора 3, вторична  обмотка которого подключена к нагрузке 4. Трансформатор содержит также дополнительные секционированные обмотки 5 и 6. Основные силовые ключи 7 и 8, входные- цепи которых подключены к выходу схемы управлени  9, соедин ют крайние выводы первичной обмотки трансформатора с одним из полюсов источника питани , .а дополнительные силовые ключи 10 и 11, входные цепи которых подключены к выходу узла автомати11еской коммутации 12, соедин ют крайние выводы первичной обмотки трансформатора с другим полюсом источника питани ,

щунтиру  сглаживающий дроссель вместе с каждой из секций первичной обмотки трансформатора. Диоды 13 и 14 предохран ют ключи 10 и 11 от обратного напр жени . В устройстве в качестве ключей 7, 8,

5 10 и И использованы транзисторы. Узел автоматической коммутации содержит транзистор 15, вход которого подключен .к дополнительной обмотке управлени  сглаживающего дроссел  2, а переход коллекторэмиттер соедин ет средний вывод дополнительной обмотки 6 трансформатора со средним выводом дополнительной обмотки 6 трансформатора и с общей точкой дополнительных ключей 10 и 11. Крайние выводы каждой из обмоток 5 и 6 через вентили 16 и 17, 18 и 19 подключены к базовым выводам ключей 10 и 11, причем аноды вентилей 16 и 17 соединены с катодами вентилей 18 и 19.

Рассмотрим работу устройства в течение Q одного из полупериодов генерируемого напр жени ,  вл ющегос , например, рабочим дл  ключей 7 и 10 (в течение всего этого полупериода ключи 8 и 11 выключены). Схема управлени  9 обеспечивает открытое состо ние транзистора 7 и, в течение 5 части этого полупериода, и его закрытое состо ние - в течение оставшейс  части полупериода. Когда транзистор 7 открыт, дроссель 2 накапливает энергию. Когда транзистор 7 закрываетс , узел коммутации 12 обеспечивает автоматическое включение транзистора 10, напр жение на дросселе измен ет знаки и он отдает свою энергию в нагрузку через трансформатор 3 по цепи: первична  обмотка трансформатора 3 - диод 13 - открытый транзистор 10. 5 При этом на обмотках трансформатора 3 генерируетс  пр моугольное напр жение со стабильной амплитудной и скважностью единица, причем величина амплитуды этого напр жени  определ етс  скважностью следовани  управл ющих импульсов схемы управлени  9. Процессы, происход щие в другой полупериод генерируемого напр жени , будут аналогичными, с той лишь разницей, что этот полупериод будет рабочим дл  транзисторов 8 и 11, а транзисторы 7 и 10 будет закрыты в течение всего этого полупериода .

Рассмотрим работу узла автоматической коммутации 12..

Направление намотки дополнительных обмоток 5 и 6 таково, что, когда транзистор 7 открыт, диоды 17 и 18 закрыты обратным напр жением обмоток 5 и 6, диод 16 открыт, и напр жением обмотки 5 транзистор 11 выключаетс  на весь рассматриваемый полупериод; диод 19 открыт, но включающий сигнал не поступает на базу транзистора 10, так как транзистор 15 закрыт напр жением дополнительной обмотки управлени  дроссел  2. При этом диод 13 также .закрыт обратным напр жением источника .,1 питани , напр жение на переход коллектор-эмиттер транзистора 10 не поступает , и поэтому нет необходимости в подаче запирающего напр жени  смещени  на базу этого транзистора. Когда же транзистор 7 закрываетс , а напр жение на обмотках дроссел  2 измен ет знак, напр жение дополнительной обмотки управлени  этого дроссел  открывает транзистор 15, и на базу транзистора 10 от обмотки 6 через открытый диод 19 поступает сигнал управлени , включающий этот транзистор (при этом дроссель 2 начинает отдавать запасенную энергию в нагрузку),

В следующий полупериод работы преобразовател  узел автоматической коммутации работает аналогично по отношению к транзистору 11.

Дл  исключени  режима «с оторванной базой при переходных процессах (в Моменты переключений) управл ющие переходы транзисторов 10 и 11 могут быть зашунтированы резисторами.

В качестве силовых ключей могут быть использованы также тиристоры.

В устройстве повышение КПД обеспечиваетс  путем исключени  подачи посто нного отрицательного смещени  в управл ющие цепи дополнительных ключей от источника питани  и путем обеспечени  подачи «включающих импульсов в управл ющие цепи этих ключей от источника с минимальным напр жением.

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР по за вке № 2688405/24-07, 24.11.78.

2.Авторское свидетельство СССР № 612366, кл. Н 02 М 7/537, 1976.