Преобразователь постоянного напряжения

 

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в вторичньк источниках питания радиоэлектронной аппаратуры, в системах управления электрическими двигателями. Цель изобретения - повышение надежности и частоты коммутации преобразователя. Преобразователь содержит инверторную ячейку на силовых транзисторах 8,9, подключенных к выходному трансформатору 1. Вход каждого из силовых транзисторов 8,9 подсоединен через эмиттер-базовый первого 2 и коллектор-базовый переходы второго 6 управляюищх транзисторов к управляющим входам, при этом один из входных выводов питания, соединенньш со средней точкой первичной обмотки выходного трансформатора,соединен через силовой переход третьего управляющего транзистора 4 с эмиттером второго 6 управляющего транзистора , база которого через резистор 36 соединена с базой транзистора 4. В данном преобразователе исключено протекание сквозных токов через силовые « транзисторы,за счет включения блокирующих диодов 32,33,а также реализо (Л ван режим глубокой положительной обратной связи, уменьшающей потери в силовых транзисторах при переключении и увеличивающей быстродействие схемы. 1з.п.ф-лы, 1 ил. ISD О) 01 со ел 00

СОЮЗ СОЕЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1265958

А1 (51) 4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

°, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР пО делАм изоБРетений и oTKpblTH4 (21) 3815265/24-07 (22) 27.11,84 (46) 23.10.86.Бюл. М 39 (72) Н.Н.Романьков (53) 621.314.58 (088.8) (56) авторское свидетельство СССР

М 1059645, кл. Н 02 M 7/537, 1983. авторское свидетельство СССР

М.1020945, кл. Н 02 M 7/537, 1983. (54) ПРЕОБРАВОВАТЕ31Ь 110С10ЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в вторичных источниках питания радиоэлектронной аппаратуры, в системах управления электрическими двигателями. Цель изобретения — повышение надежности и частоты коммутации преобразователя. Преобразователь содержит инверторную ячейку на силовых транзисторах 8,9, подключенных к выходному трансформатору 1. Вход каждого из силовых транзисторов 8,9 подсоединен через эмиттер-базовьпi первого 2 и коллектор-базовый переходы второго 6 управляющих транзисторов к управляющим входам, при этом один из входных выводов питания, соединенный со средней точкой первичной обмотки выходного трансформатора,соединен через силовой переход третьего управляющего транзистора 4 с эмиттером второго 6 управляющего транзистора, база которого через резистор 36 соединена с базой транзистора 4. В данном преобразователе исключено протекание сквозных токов через силовые транзисторы,за счет включения блоки- Ж рующих диодов 32,33,а также реализован режим глубокой положительной об- %Ф Ф ратной связи, уменьшающей потери в силовых транзисторах при переключении и увеличивающей быстродействие ф схемы. 1з.п.h-лы, 1 ил.

М вй

1265958

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано во вторичных источниках питания радиоэлектронной аппаратуры, в системах управления электрическими двигателями.

Цель изобретения — повышение надежности и частоты коммутации преоб-. разователя.

На чертеже представлена электри- 1О ческая принципиальная схема преобразователя постоянного напряжения.

Преобразователь постоянного напряжения содержит инверторную ячейку с выходным трансформатором 1, имеющую 15 два плеча, состоящих из первых n— р - и-типа 2(3), вторых р — и — р-типа 4(5) и третьих управляющих транзисторов 6(7) силовых транзисторов

n — р - и-типа 8(9), параллельно 20 которым подключены блокирующие диоды

10(11), и коллекторы которых соедине.ны через последовательно включенные диод 12(13) и дроссель 14(15) с замыкающим диодом 16(17) с концами первичной обмотки трансформатора 1.Коллектор управляющего транзистора n— р — n-типа 2(3) через первый резистор 18(19) соединен через диоды

20(21) с первым входным (положитель- ЗО ным) питающим выводом и через второй резистор 22(23) с параллельно включенным диодом 24(25) с базой управляющего транзистора 4(5), коллектор которого через третий резистор 26(27) подключен к базе силового транзистора 8(9). Эмиттер управляющего транзистора 6(7) соединен через диод

28(29) с коллектором транзистора

4(5), через резистор 30(31) с первым щ входным питающим выводом и через блокирующий диод 32(33) с коллектором. силового транзистора 9(8) другого плеча. Коллектор через резистор

34(35) подключен к базе транзистора 15

2(3), база соединена через резистор

36(37) с базой транзистора 4(5) и через цепочку резистор 38(39) и фотодиод диодного оптрона 40(41) с вторым входным питающим выводом. 50

Цепи запирания выполнены в виде резисторов 42(43), 44(45) и 46(47), имекяцих общую точку, соединенную через диод 48(49) с источником запираю- 55 щего напряжения.

Преобразователь работает следующим образом.

Импульсы управления поочередно коммутируют фотодиоды диодных оптроI нов 40 и 41 верхнего и нижнего плеча.

В момент включения фотодиода 40 на базе транзистора 6 возникает отпирающий потенциал, транзистор 6 отпирается. Ток через резистор 30, открытый транзистор 6, резистор 34 открывает транзистор 2, который, в свою очередь, отпирает силовой транзистор

8 ° По мере открывания транзистора 2 увеличивается падение напряжения на резисторе 12, которые создает через резистор 2 отпирающий потенциал на базе транзистора 4.

Транзистор 4 отпирается, ток через него увеличивается, в связи с чем увеличивается ток через резистор

26 в базовой цени силового транзистора 8 и увеличивается ток через диод 28 в эмиттерной цепи транзистора

8, что ведет к еще большому открыванию транзистора 2, ток которого и, ток резистора 26 еще быстрее отпира,ют силовой транзистор 8, коммутирующий одну полуобмотку трансформатора 1.

Открывание транзистора 2 ведет к еще большему отпиранию транзистора

4. Процесс, таким образом, носит регенеративный характер за счет глубокой положительной обратной связи между транзисторами 2 и 4.

За счет положительной связи управляющие транзисторы и силовой тран-. зистор 8 плеча быстро переходят из запертого состояния в состояние насыщения. Через одну полуобмотку трансформатора течет ток.

В момент окончания управляющего импульса на фотодиоде 40 начинается процесс запирания транзисторов.

Сначала начинает закрыватЬся транзистор 6, что в, свою очередь, ведет к эапиранию транзистора 2. Падение напряжения на резисторе 18 уменьшается, что ведет к эапиранию транзистора 4 и уменьшению тока через диод 28, резистор 26, запиранию транзистора 6; а

Уменьшение тока через транзисторы .

2 и 4 ведет к запиранию силового транзистора 8. Процесс запирания транзисторов 2 и 4 носит также регенеративный характер, и транзисторы из состояния насыщения переходят в ,состояние отсечки. Сокращение времени перехода транзисторов плеча иэ состояния насыщения в состояние от5958 4 ной схеме, содержащий в каждом плече силовой транзистор, база которого соединена с эмиттером первого из трех управляющих транзисторов, входы которых связаны с выходом задающего генератора, причем тип проводимости первого управляющего транзистора аналогичен, а тип проводимости второго управляющего транзистора противоположен типу проводимости силового транзистора, резисторы, цепи запирания, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и увеличения частоты коммутации, коллектор первого управляющего транзистора через первый резистор соединен с первым входным питающим выводом и через второй резистор, зашунтированный первым диодом, — с базой второго управляющего транзистора, к которой первый диод подключен своим анодом, причем эмиттер второго управляющего транзистора соединен с первым входным питающим выводом, а коллектор через третий резистор подключен к базе силового транзистора, эмиттер третьего управляющего транзистора, тип проводимости которого противоположен типу проводимости силового транзистора, соединен через второй, согласно включенный диод с коллектором второго управляю1цего транзистора, через четвертый резистор с первым входным питающим выводом и через блокирующий диод с коллектором силового транзистора противоположного плеча, коллектор третьего управляющего транзистора через пятый резистор .соединены с. базой первого управляющего транзис тора, а база подключена через шестой ,резистор к базе второго управляющего транзистора и подключена также к выходу задающего генератора.

2. Преобразователь по п.l, о т— л и ч а ю шийся тем, что цепи запирания каждого плеча выполнены в виде цепочки иэ двух последоватеЛьно соединенных резисторов, крайние выводы которой соединены соответственно с базой первого и эмиттером третьего управляющих транзисторов, а средний вывод цепочки через введенный резистор соединен с базой силового транзистора, а через запирающий диод — c выводом источника запирающего напряжения.

3 126 сечки сокращается за счет действия запирающего напряжения, приложенного к эмиттеру транзисторов 2 и 8 через резисторы 42,44 и 46. Запиранию транзистора 4 способствует диод 24, включенный параллельно резистору 22, зам4кающий базовый ток транзистора, и через резистор 18 на эммитер.

В другом плече процессы отпирания-запирания транзисторов происхо- 10 дят аналогично.

Диоды 32 и 33 исключают возникновение сквозных токов при случайном возникновении отпирающего импульса в другом плече. 15

Ксли, допустим, открыт силовой транзистор 8 верхнего плеча, то эммитер транзистора 7 нижнего плеча через диод 33, открытый транзистор 8 оказывается замкнутым на общую отри- 20 цательную шину питания. Открывание транзистора 7, таким образом, исключается. Аналогично исключается открывание транзисторов верхнего плеча, если открыты транзисторы нижнего пле-25 ча.

Диоды 12 и 13 исключают прохождение тока через диоды 32 и 33 в обмотку трансформатора 1. Дроссели 14 и

15 с замыкающими диодами 16 и 17 щ0 уменьшают потери в силовых транзисторах в переходных режимах. Диоды

10 и ll замыкают ЭДС самоиндукции при эапирании силовых транзисторов

8и9.

Диоды 20 и 21 исключают проник35 новение импульсных выбросов с управляющих транзисторов плеч. Диоды 48 и 49 исключают взаимовлияние процес° сов в обоих плечах через цепи запи- 40 рания °

Таким образом, включение управляющих транзисторов каждого плеча по схеме с глубокой положительной обратнОЙ сВязью пОзВОляет уменьшить поте 45 ри силовых транзисторов во время пере.ходных процессов, повысить тем самым

КПД преобразователя и улучшить массо-габаритиые показатели.

ВключенИе ДИОДОВ ИсклЮчаЮщИх ВОЗ 5р никновение сквозных токов в обоих плечах, повышает надежность преобраЗОВателя, Формула изобретения

1. Преобразователь постоянного напряжения, выполненныи по двухтакт55

ВНИИПИ Заказ 5679/56 Тираж 631

Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4