Устройство для управления силовым магнитотранзисторным ключом

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ СИЛОВЫМ МАГНИТОТРАНЗИСТОРЙЫМ КЛЮЧОМ, содержащее два , катоды которых подсоединены к клемме для подключения базы силового транзистора ключа, клемма для подключения коллектора которого соединена с одной из клемм для подключения источника питания нагрузки, а клемма для подключения эмиттера подсоединена через входную обмотку трансформатора тока с двумя отдельными магнитопроводами к второй клемме для подключения источника питания нагрузки, двухтактный усилитель , базы транзисторов которого подсоединены соответственно через первый и второй резисторы и блок синхронизации к генератору повышенной частоты, эмиттеры транзисторов усилителя соединены с.клеммой для подключения минусового вывода источника тока и коллекторы транзисторов усилителя подсоединены к первым зажимам соответствукяцих выходных обмоток трансформатора тока, расположенных на отдельных магнитопроводах, отличающееся тем, что, с целью повышения КПД оно снабжено двумя дополнительными резисторами, а трансформатор тока снабжен двумя дополнительными выходными обмотками, размещенными на разных магнитопроводах , причем одни их зажимы подсоединены к кле1Ф е для подключения эмит (Л тера силового транзистора и вторые зажимы - к анодам соответствующих диодов, а вторые зажигеа основных выходных обмоток трансформатора тока через соответствующие дополнительные резисторы подсоединены к клемме для подключения плюсового вывода источника тока. IND со СП о

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБ ЛИК

g(59 H. 02 N 1/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАЮ ИЭ06РЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВ РОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3272340/24-07 (22) 03.04. 81 (46) 15.06.83. Бюл. Р 22 (72) И.И.Филиппов (531 621. 314. 727 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 547012, кл. H 02 M 3/155, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР

9 601792, кл. Н 02 М 7/537, 1978 ° (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ

СИЛОВЫМ МАРНИТОТРАНЗИСТОРНЫМ КЛЮЧОМ, содержащее два диода, катоды которых подсоединены к клемме для подключения базы силового транзистора ключа, клемма для подключения коллектора которого соединена с одной иэ клемм для подключения источника питания нагрузки, а клемма для йодключения эмиттера подсоединена через входную обмотку трансформатора тока с двумя отдельными магнитопроводами к второй клемме для подключения источника питания нагрузки, двухтактный усилитель, базы транзисторов которого подсоединены соответственно через..SUÄÄ1023576 А первый и второй резисторы и блок синхронизации к генератору повышенной частоты, эмиттеры транзисторов усилителя соединены с.клеммой для подключения минусового вывода источника тока и коллекторы транзисторов усилителя подсоединены к первым зажимам соответствующих выходных обмоток трансформатора тока, расположенных на отдельных магнитопроводах, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения КПД оно сНабжено двумя дополнительными резисторами, а трансформатор тока снабжен двумя дополнительными выходными обмотками, размещенными на разных магнитопроводах, причем одни их зажимы подсоеди- @

Ф нены к клемме для подключения эмиттера силового транзистора и вторые зажимы — к анодам соответствующих диодов, а вторые зажимы основных вы- С ходных обмоток трансформатора тока, через соответствующие дополнительные Й резисторы подсоединены к клемме для подключения плюсового вывода источника тока. Ф

1023576

Изобретение относится к силовой преобразовательной технике и может быть использовано для статических преобразователей напряжения постоянного и переменного тока.

Известны преобразователи постоянного. тока в постоянный с силовым магнитотранэисторным ключом, выполненные по двухтактной схеме и содержащие в каждом плече силовой транзистор и трансформатор, обеспечивающий автоколебательный режим работы j1) .

Недостатком известных устройств являются повышенные динамические потери, снижающие его надежность. 15

Наиболее близким к изобретению является устройство для управления магнитотранзисторным ключом, содержащее два диода, катоды которых подсоединены к клемме для подключения базы силового транзистора ключа, клемма для подключения коллектора которого соединена с одной из клемм для подключения источника питания нагрузки, а. клемма для подключения эмиттера подсоединена через входную обмотку трансформатора тока с двумя отдельными магнитопроводами к второй клемме для подключения источника питания нагрузки, двухтактный усилитель, базы транзисторов которого подсоединены ЗО соответственно через первый и второй резисторы и блок синхронизации к re нератору повышенной частоты, эмиттеры транзисторов усилителя соединены с клеммой для подключения минусового 35 вывода источника тока и коллекторы транзисторов усилителя подсоединены к первым зажимам соответствующихвыходных обмоток трансформатора тока, расположенных на отдельных магии-4р топроводах (2) .

Недостатком известного устройства является невысокий КПД.

Цель изобретения — повышение КПД устройства для управления силовым магнитотранэисторным ключом.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено двумя дополнительнными резисторами, а трансформатор тока снабжен двумя дополнительными выходными обмотками, размещенны-5О ми на разных магнитопроводах, причем одни их зажимы подсоединены к .клемме для подключения эмиттера силового транзистора и вторые зажимы.к анодам соответствующих диодов, а 55 вторые зажимы основных выходных обмоток трансформатора тока через соответствующие дополнительные резисторы подсоединены к клемме для подключения полюсового вывода источника то-gp ка.

На чертеже представлена принципи альная электрическая схема устройства для управления силовым магнитотранэисторным ключом. устройство содержит силовой транзистор 1, трансформатор 2 тока и . двухтактный усилитель на транзисторах 3 и 4. Входная обмотка 5 трансформатора 2 охватывает оба магнитопровода б и 7 и включена в силовую цепь последовательно с силовым транзистором 1, а выходные обмотки 8 и 9, расположенные на отдельных магнитопроводах б и 7, включены в коллекторные цепи транзисторов 3 и 4 усилителя.

Дополнительные выходные обмотки 10 и 11, расположенные на отдельных магнитопроводах б и 7, через диоды 12 и 13 подключены к базе силового транзистора 1. Выходные обмотки 8 и 9 подключены через резисторы 14 и 15 к источнику 16 тока.

Входы двухтактного усилителя под» кнючены к генератору 17 повышенной частоты .через блок синхронизации, включающий два логических элемента

2И-НЕ и счетный триггер, Клеммами

18 и 19 силовой ключ подключается к нагрузке и источнику питания нагрузки. На клемму 20 подается сигнал управления силовым ключом.

Работа устройства заключается в следующем.

При подаче сигнала на клемму 20 транзисторы 3 и 4 начинают переклю» чаться с частотой, задаваемой генератором 17 повышенной частоты. Во входной цепи силового транзистора 1 появляется ток, и он открывается. Ток нагрузки, протекая по входной обмотке 5 трансформатора 2 тока, задает величину тока во входной цепи силового трансформатора (в обмотке 10 или

11) . В течение времени, равного периоду выходного напряжения генератора

17, транзистор 3 (4) открыт.

В это время происходит перемагни-чивание магнитопровода б (7) под действием напряжения, равного разности напряжения источника 16 тока и паде".: ния напряжения на резисторе 14 (15), пропорционального току нагрузки. Напряжение с обмотки 8 (9) трансформируется в обмотку 5 и частично компенси-.. рует в ней падение напряжения эа счет протекания тока нагрузки, а напряжение обратной полярности на обмотке 10 (11) отсекается диодом 12 (13) и не поступает на базу силового транзистора 1. В следующий период выходного напряжения генератора 17 транзистор 3 (4) закрыт. За счет трансформации тока нагрузки на обмотки 5 в обмотку 10 (11) которые включены так, что образуют положительную .обратную: связь по току, силовой. транзистор 1, открыт и насыщен. Таким образом, в интервалах времени, когда на клемму

20 подан разрешающий сигнал, силовой транзистор 1 находится в открытом ; состоянии за счет трансформации то1023576

ВНИИПИ Заказ 4234/46 тираж б 87 rroSlIIHGHoe

Филиал ППП "Патент", -.Ужгород,ул.Проектная,4

1 ка нагрузки во входную цепь этого транзистора через обмотку 10 (11) .

В интервалах времени, когда на клемму

20 не подан управляющий сигнал, транзисторы 4 и 3 усилителя открыты постоянно, а силовой транзистор 1 закрыт за счет протекания по обмоткам

8 и 9 тока, исключающего возникнове- ние положительной обратной связи по току между обмотками 5 и 10 (5 и 1Ц .

Повышение КПД, а также уменьшение 10 мощности, потребляемой от источника . питания блока управления, обеспечивается тем, что отпирание силового транзистора осуществляется непосредственно током, трансформируемым из 15 силовой цепи, а дополнительные выходнЫе обмотки, являющиеся одновременно управляющими и размагничивающими, подключаются к источнику питания на интервал времени, равный половине периода переключений транзисторов усилителя.

Введение двух дополнительных обмоток, расположенных на отдельных магнитопроводах трансформатора тока и включенных через диоды к входу силового транзистора, и подключение выходйых обмоток через резисторы к источнику тока позволяет упростить схемное исполнение устройства для управления силовым магнитотранэисторным ключам эа счет исключения двух управляющих трансформаторов,связи, тем саум снизить массу и габариты устройства.