SU983688A1 - Стабилизированный конвертор - Google Patents

Description

(5) СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ КОНВЕРТОР Изобретение относитс  к электротехнике и может использоватьс  в системах вторичного электропитани  длл преобразовани  посто нного тока в переменный с помощью транзисторны инверторов. Известен стабилизированный конвер тор, содержащий транзисторный усилитель мощности, входом соединенный с выводом дл  подключени  питающего источника, а выходом - через выпр митель с фильтром - с выводом дл  подключени  нагрузки, к которому подсоединен одним входом узел сравнени  , другим входом соединенный с формирователем пилообразного напр  жени , а выходом - с одним входом формировател  управл ющих импульсов и включающий в себ  конденсатор, сое диненный с узлом его перезар да и формирователем пилообразного напр жени  . Недостатком устройства  вл етс  отсутствие в полумостовом усилителе мощности ограничени  коллекторного тока силового транзистора при аварийном пробое перехода коллектор-эмиттер или коллектор-база другого силового транзистора. В результате выход из стро  одного из транзисторов полумостового усилител  MotUHOCTvr неизбежно влечет за собой выход из стро  и другого транзистора. Наиболее близким техническим решением к данному изобретению  вл етс  стабилизированный конвертор, содержащий полумостовой усилитель мощности на транзисторах, в управл ющую цепь каждого из которых включен трансформатор тока с управл ющей обмоткой, подключенной к дополнительному истонику питани  через упправл ющий транзистор и ограничительный резистор, трансформатор. Первична  обмотка которого включена на

вход усилител  мощности, а вторична  - через выпр митель и выходной фильтр соединена с выводами дл  подключени  нагрузки и блоком управлени , соединенным с выходом узла защиты и базами управл ющих транзисторов , эмиттеры которых подключены к общей шине, датчик тока перегрузки, выполненный в виде двух трансформаторов тока, первична  обмотка каждого ИЗ которых включена последовательно с силовым транзистором, а вторична  шунтирована балластным резистором и подключена к входу узла защиты через первый диод и к базе соответствующего управл ющего транзистора через второй диод и резистор 2.

Недостатком известного инвертора  вл етс  то, что при пробое перехода коллектор-эмиттер одного из си;1овых транзисторов полумостового усилител  мощности второй транзистор начинает переключатьс  с амплитудой коллекторного тока меньшей порога срабатывани  узла защиты с частотой в несколько раз превышающей рабочую частоту инвертора. В результате транзистор быстро выходит из стро  из-за теплового пробо .

Цель изобретени  - повышение надежности путем уменьшени  времени восстановлени  стабилизированного Конвертора с полумостовым усилителем мощности за счет предотвращени  выхода из стро  одного из его сило-. вых транзисторов при пробое перехода коллектор-эмиттер или колленгтор-база его другого силового транзистора.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в стабилизированный конвертор введены узел плавного запуска, пусковой транзистор, интегрирующа  цепь и компаратор, выход которого соединен с блоком управлени , а вход подключен между выходным фильтром и выходом интегрирующей цепи, входом соединенной с блоком управлени  и коллектором пускового транзистора, эмиттер которого подключен к общей шине, а база соединена с выходом узла плавного запуска.

На чертеже представлена принципиальна  электрическа  схема стабилизированного конвертора.

Стабилизированный конвертор содержит усилитель мощности 1 с силовыми транзисторами 2 и 3, управл емыми с помощью трансформаторов тока и 5- Управл ющие обмотки 6 и 7 . трансформаторов тока v 5 соответственно подключены через ограничительные резисторы В и 9 и управл ю- . щие транзисторы 10 и 11 к дополнительному источнику питани  12. Базы управл ющих транзисторов 10 и 11 подключены к выходам блока управлени  13. Первична  обмотка выходного

трансформатора И включена на выход усилител  мощности 1, а вторична  через выпр митель 15 и выходной фильтр 16 соединена с выводами дл  подключени  нагрузки и блоком управлени  13. соединенного с выходом узла защиты 17 и коллектором пускового транзистора 18, база которого соединена с узлом 19 плавного запуска . Датчик тока перегрузки выполнен

на двух трансформаторах тока 20 и 21, первичные обмотки которых включены последовательно с силовыми, транзисторами 2 и 3 соответственно, а вторичные обмотки шунтированы балластными резисторами 22 и 23 и подключены к входу узла защиты 17 через диоды 24 и 25 и к базам управл юсдих транзисторов 10 и 11 через последовательные цепи, диод 26, резистор

27 и диод 28, резистор 29 соответственно . Выход компаратора 30 соединен с блоком управлени , вход А через резистивный делитель напр жени  соединен с выходом фильтром,

а вход Б подключен к выходу интегрирующей цепи 31, вход которой соединен с коллектором пускового транзистора 18. В качестве компаратора может быть использован также

транзистор п-р-п типа, эмиттер которого соедин етс  с выходным фильтром , база - с выходом интегрирующей цепи, а коллектор - с блоком управлени .

Стабилизированный конвертор работает следующим образом.

Пусть сигналами с выходов блока управлени  13 управл ющий транзистор 10 закрыт, а транзистор 11 открыт.

При этом силовой транзистор 2 открыт , а транзистор 3 закрыт. Коллекторный ток транзистора 2 протекает по первичной обмотке трансформатора тока 20 и на резисторе 22, шунтирующеч его вторичную обмотку, возникает Напр жение, воздействующее через диод 28 и резистор 29 на базу управл ющего транзистора П. В результате

транзистор 11 остаетс  открытым, а силовой транзистор 3 закрыт независимо от уровн  сигнала, поступающего на базу транзистора 11 с блока управлени  13 до тех пор, пока проте кает ток в коллекторной цепи силового транзистора 2.

Отпирание управл ющего транзистора 10 сигналом блока управлени  13 создает ток в управл ющей обмотке .6 трансформатора тока j, в результат чего базова  цепь силового транзистора 2 обесточиваетс  и начинаетс  спад его коллекторного тока. Уменьшаетс  уровень напр жени  на резис-° торе 22 датчика тока перегрузки и ток, протекакхций через диод 28 и резистор 29 в базу управл ющего транзистора 11, становитс  недостаточным дл  поддержани  последнего в открыто состо нии. После этого создаетс  возможность отпирани  силового транзистора 3- Аналогично работает второе плечо стабилизированного конвертора.

Рассмотренное воздействие выходны сигналов датчика тока перегрузки на базовые цепи управл ющих транзисторов 10 и 11 обеспечивает отсутствие сквозных токов через силовые транзисторы 2 и 3Сигналы с выходов датчика тока перегрузки через диоды 2k и 25 поступают на вход узла защиты 17- Если при перегрузке они превышают заданный уровень, с выхода узла защиты 17 на блок управлени  13 поступает сигнал , блокирующий переключение силовых транзисторов.

При включении стабилизированного конвертора узел плавного запуска 19 обеспечивает работу пускового транзистора 18 с медленно уменьшающейс  скважностью. После окончани  пускового процесса транзистор 18 запираетс  и в дальнейшем не оказывает вли ни  на установившийс  режим работы конвертора . В результате воздействи  транзистора 18 на блок управлени  13 при включении импульсы тока силовых транзисторов 2 и 3 нарастают плавно, не превыша  нормальное рабочее значение. Обеспечиваетс  одновременно плавное нарастание выходного напр жени  стабилизированного конвертора.

При включении импульсы коллекторного напр жени  пускового транзистора 18 интегрируютс  интегрирующей цепью 31 и поступают на вход Б ком

паратора 30, на вход А которого поступает выходное напр жение стабилизированного . конвертора непосредственно или через резистивный делитель напр жени . Параметры интегрирующей цепи 31 обеспечивают некотору задержку нарастани  напр жени  на входе Б по отношению- к напр жению на входе А компаратора. После окончани  пускового процесса напр жение на входе А компаратора превышает напр жение на входе Б. Таким образом как при включении, так и в установившемс  режиме напр жение на входе Б меньше напр жени  на входе А и на выходе компаратора устанавливаетс  уровень сигнала, не оказывающий вли ни  на работу конвертора.

Claims (2)

1.Авторское свидетельство .СССР №593836, кл. Н 02 М 7/537, 1976..

2.Авторское свидетельство СССР fr , кл. Н02 М 7/537, 197988 трансформатор тока с управл ющей обмоткой, подключенной к дополнительному источнику питани  через управл ющий транзистор и ограничительный резистор, трансформатор, первична  обмотка которого включена на выход усилител  мощности, а вторична  - через выпр митель и выходной фильтр соединена с выводами дл  подключени  нагрузки и блоком управлени , соединенным с выходом узла защиты и базами управл ющих транзисторов , эмиттеры которых подключены к общей шине, датчик тока перегрузки, выполненный в виде двух трансформато ров тока, первична  обмотка каждого из которых включена последовательно с силовым транзистором, а вторична  шунтирована балластным резистором и подключена к входу узла защиты через первый диод и к базе соответствующего управл ющего транзистора через второй диод и резистор, о тличающийс  тем, что, с целью повышени  надежности, в него введены узел плавного запуска, пусковой транзистор, интегрирующа  цепь и компаратор, выход которого соединен с блоком управлени , а вход подключен между выходным фильтром и выходом интегрирующей цепи, входом соединенной с блоком управлени  и коллектором пускового транзистора, эмиттер которого подключен к общей шине, а база соединена с выходом узла плавного запуска. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

j

I,

4,