Двухтактный преобразователь постоянного напряжения

 

ДВУХТАКТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВ АТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий . инверторную ячейку на силовых транзисторах , подсоединенную к выходному трансформатору, имеющему обмотки :обратной связи, присоединенные через базовые резисторы к базо-эмиттерным переходам силовых транзисторов , блок управления, включающий в себя источник запирающих импульсов, связанный через диодные элементы с базами силовых транзисторов, о тличающийся тем, что, с целью повышения надежности путем исключения ложного срабатывания устройства , в блок управления введены два транзистора, эмитте ил которых присоединены через введенный диод к первому входному выводу питания, при этом коллектор первого из них через, введенный первый резистор подключен к первому выводу диагонали перемен ного тока первого введенного диодного моста, диагональ постоянного тока которого включена последовательно в цепь обмоток обратной связи, а коллектор второго введенного транзистора через введенный резистивный делитель напряжения присоединен к выводу для подключения источника за (О пирающего напряжения, причем средняя точка резистивного делителя рапряжения присоединена к первому выводу диагонали переменного тока второго диодноге моста, а вторые выводы диа- g гоналей переменного тока обоих диод:ных мостов соединены.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

И9) Э (1П

3(5Н Н 02 М 7/537

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPbITMA г (ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН Ф

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3426391/24-07 (22) 19.04.82 (46) 23.11.83. Бюл. Р 43 (72) Н.К. Мамков, В.Г ° Афанасьев и

С. Ф. Козлов (53) 621.314.58 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 496642, кл. Н 02, М 7/537, 1975.

2. Моин В.С., Лаптев Н.Н. Стабилизированные тран исторные преобра,зователи. M., "Энергия", 1972,с. 307, рис. 9-3а. (54) (57) ДВУХТАКТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий инверторную ячейку на силовых транзисторах, подсоединенную к. выходному трансформатору, имеющему обмотКи

:обратной связи, присоединенные через базовые резисторы к базо-змиттерным переходам силовых транзисторов, блок управления, включающий в себя иоточник запирающих импульсов, связанный через диодные элементы с базами силовых транзисторов, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности путем исключения ложного срабатывания устройства, в блок управления введены два транзистора, змиттеры которых присоединены через введенный диод к первому входному выводу питания, при этом коллектор первого из них через введенный первый резистор подключен к первому выводу диагонали переменного тока первого введенного диодного моста, диагональ постоянного тока которого включена последовательно . в цепь обмоток обратной связи, а коллектор второго введенного транзистора через введенный резистивный делитель напряжения присоединен к Я выводу для подключения источника запирающего напряжения, причем средняя точка резистивного делителя уапряжения присоединена к первому выводу диагонали переменного тока второго диодноге моста, а вторые выводы диагоналей переменного тока обоих диод;.ных мостов соединены.

1056408

Изобретение относится к классу устройств преобразователей электри, ческой энергии постоянного тока и может найти широкое применение в электроавтоматике и вычислительной технике для преобразования, усиления и передачи в гальванически развязанных цепях постоянных и импульсных токов.

Известен преобразователь постоянного напряжения, который запускается с помощью цепи, состоящей из транзисторного ключа, обмотки и контактов электромагнитного реле. При .возбуждении инвертора цепь запуска размыкается и не влияет на работу, при этом инвертор генерирует знакопеременный ток эа счет цепей положительной обратной связи. Для отключения инвертора требуется снятие питаю-. щего напряжения 1 ).

Инвертбр не может находиться в ждущем режиме, так как при подаче питающего напряжения он возбуждается и генерирует непрерывно. Управление работой инвертора логическими уровнями интегральных схем невозможно.

Наиболее близким к изобретению является двухтактный преобразователь постоянного напряжения, содержащий инверторную ячейку на силовых транзисторах, подсоединенную к выходному трансформатору, имеющему обмотки обратной связи, присоединенные через базовые резисторы к базоэмиттерным переходам силовых транзисторов, блок управления, включаю щий в себя источник запирающих импульсов, связанный через диодные элементы с. базами силовых транзисторов. Известный преобразователь мо жет управляться с помощью логических интегральных схем f2 ).

Однако преобразователю присуща низкая надежность, так как при сбое импульсов управления возможно ложное срабатывание устройства. Целью изобретения является повышение надежности путем исключения ложного срабатывания устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в двухтактном преобразователе постоянного напряжения, содержащем инверторную ячейку на силовых транзисторах, подсоединенную к выходному трансформатору, имеющему обмотки обратной связи, присоединенные через базовые резисторы к базо-эмиттерным переходам силовых транзисторов, блок управления, включающий в себя источник запирающих импульсов, связанный через диодные элементы с базами силовых транзисторов, в блок управления введены два транзистора, эмиттеры которых присоединены через введенный диод к первому входному выводу питания, 15

65 при этом коллектор первого иэ них через введенный первый резистор подключен к первому выводу диагонали переменного тока первого введенного диодного моста, диагональ постоянного тока которого включена последовательно в цепь обмоток обратной связи, а коллектор второго введенного транзистора через введенный резистивный делитель напряжения присоединен к выводу для подключения источника запирающего напряжения, причем средняя точка резистивного делителя напряжения присоединена к первому выводу диагонали переменного тока второго диодного моста, а вторые выводы диагоналей переменного тока обоих диодных мостов соединены.

На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого устройства.

На схеме изображена инверторная ячейка с выходным трансформатором 1 подсоединенным к силовым транзисторам 2 и 3, управляющие переходы которых через базовые резисторы 4 и 5 присоединены к обмоткам обратной связи, последовательно соединенным с диагональю постоянного тока первого диодного моста на диодах 6-9, первый выход диагонали постоянного тока которого через резистор 10 и силовую цепь первого транзистора 11 подсоединен к диоду 12, подключенному к первому входному выводу. Второй транзистор 13, присоединенный одним из силовых электродов к диоду 12, подключен другим силовым электродом через резистивный делитель напряжения на резисторах 14 и

15 к источнику запирающего напряжения. Средняя точка реэистивного делителя подключена к одному из выводов диагонали переменного тока второго диодного моста на диодах 16-19.

Напряжения на шинах Е„ и Е равны по величине и противойоложйы по знаку.

При подаче на схему питающего и запирающего напряжений и наличии на входах I и Й высоких уровней логических сигналов инвертор находится в ждущем режиме. При этом инвертор практически не потребляет ток. Мостом из диодов 6-9 в инверторе разомкнута положительная обратная связь и нет начального тока силовых транзисторов через закрытый транзистор

11, а запирающие напряжение E- npu закрытом транзисторе 13 по цейям, состоящим из резистора 15, диодов

16 и 18, приложено к переходам эмнт. тер-база транзисторов 2 и 3.

Запуск инвертора происходит при одновременном изменении уровней управляющих сигналов на двух входах, открываются транзисторы 11 и 13.

1056408

Транзистор 13 снимает запирающее на: пряжение, а транзистор 11 замыкает положительную обратную связь инвертора, и по цепи диод 12 — открытый транзистор 11 — резистор 10 — диоды

6 и 7 обмотки обратной связи — ре- 5 зисторы 4 и 5 и переходы база-эмиттер транзисторов 2 и 3 протекает ток, открывающий силовые транзисторы.

Инвертор запускается, и во вто- !О ричной обмотке трансформатора появляется знакопеременное напряжение, которое может быть выпрямлено,сглажено, усилено и использовано в зависимости от конкретного случая: а) для передачи в цепях с гальванической развязкой постоянных и им пульсных токов (напряжений) с подключением к вторичным обмоткам выпрямительно-усилительных у тройств; б) для возбуждения мощных усилительных каскадов; в) для управления исполнительными ключами (на тиристорах или транзисторах); г) для использования его в качестве сигнализатора постоянного тока или напряжения, если на один из входов подавать контролируемое напряжение или падение напряжения с резистора, включенного в цепи для сигнализации наличия тока, а на другой вход подавать сигнал опроса.

При переключении инвертора обратная полуволна тока протекает от обмоток положительной обратной связи Зэ через диоды 8, 17 или 9, 19 и резисторы 4 или 5 соответственно, которые осуществляют демпфирование выбросов напряжений на индуктивностях обмоток, способствуя улучшению формы ге- 40 нерируемого напряжения. Изменение управляющих сигналов иэ низкого уровня в высокий на обоих входах одновременно или хотя бы на одном приводит к торможению иннертора и переводу. в ждущий режим.

Низкий уровень на входе I открывает пусковой транзистор 11,но под действием запирающего напряжения, поданного иэ основных транзисторов, он удерживается в закрытом состоянии, инвертор при этом не возбуждается.

Низкий уровень на входе и открывает транзистор 13, снимая с баэ основных транзисторов запирающее напряжение на отсутствие тока смещения через закрытый транзистор 11, и разомкнутая обратная связь препятствует возникновению автоколебаний в инверторе.

Таким образом, надежность инвертора обеспечивается следующими стаби. лизирующими факторами:1. В ждущем режиме разомкнутой положительной обратной связью) отсутствием открывающего основные транзисторы тока; действием запирающего напряжения, осуществляющего активное запирание основных транзисторов; отсутствием потребляемого тока по цепи питания и по цепи запирающего .напряжения, что обеспечивает оптималЬный тепловой режим устройства в ждущем состоянии

2. В режиме автогенерации высокой степенью готовности инвертора засчет предварительно поданных напряжений; одновременным действием двух управляющих сигналов; демпфированием выбросов перенапряжений; стабильностью порога запуска.

3. В режиме торможения .надежностью торможения, которое осуществляется обратным изменением хотя бы одного из управляющих воздействий по сигналу управления или при возникновении неисправности °

1056408

Составителв T. Ершова

Техред.Т.Фанта Корректор Г, Решетник

Редактор А, Шишкина

Тираж 687 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 9334/53 филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная,4