Двухтактный транзисторный преобразователь постоянного напряжения

 

Изобретение относится к электротехнике и .может быть использовано в системах электропитания и электропривода. Цель изобретения - увеличение КПД и надежности нутем форсированного запирания транзисторов усилителя мощности. Управляющие импульсы широтно-импульсного модулятора 12 подаются на вход регулируе- .мого усилителя мощности 5 через запирающий ключ 7. Последовательное и согласное соединение запирающей обмотки 4, расположенной на насыщающемся управляющем трансформаторе 2 автогенератора 1. и дополнительной обмотки 8 трансформатора 9 усилителя мощности 5 обеспечивает форсированное запирание транзисторов при попадании среза импульса управления на интервал увеличения тока намагничивания насыщающегося управляющего трансформатора 2. В момент открывания запирающего ключа 7 на базы транзисторов усилителя мощности 5 подается суммарное напряжение запирающей 4 и дополнительной 8 обмоток, поскольку напряжение дополнительной обмотки 8 сохраняет свою прежнюю полярность из-за запаздывания выключения ранее открытого транзистора . Таким образом, форсируется как процесс рассасывания, так и пропесс спада тока колектора. 2 ил. (О сл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (5р 4 Н 02 М 3 335

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

gQ$5

«ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4161665/24-07 (22) 15.12.86 (46) 15.06.88. Бюл. № 22 (72) Б. И. Рудяков (53) 621.314.58 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР № 782081, кл. Н 02 М 3/335, 1980.

Авторское свидетельство СССР № 491941, кл. G 05 F 1/64, 1976. (54) ДВУХТАКТНЫЙ ТРАНЗИСТОРНЫЙ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах электропитания и электропривода.

Цель изобретения — увеличение КПД и надежности путем форсированного запирания

- транзисторов усилителя мощности. Управляющие импульсы широтно-импульсного модулятора 12 подаются на вход регулируемого усилителя мощности 5 через запи„„SU„„1403283 А1 рающий ключ 7. Последовательное и согласное соединение запирающей обмотки 4, расположенной на насыщающемся управляющем трансформаторе 2 автогенератора !. и дополнительной обмотки 8 трансформатора 9 усилителя мощности 5 обеспечивает форсированное запирание транзисторов при попадании среза импульса управления на интервал увеличения тока намагничивания насыщаюшегося управляющего трансформатора 2. В момент открывания запирающего ключа 7 на базы транзисторов усилителя мощности 5 подается суммарное напряжение запирающей 4 и дополнительной 8 обмоток, поскольку напряжение дополнительной обмотки 8 сохраняет свою прежнюю полярность из-за запаздывания выключения ранее открыпгого транзистора. Таким образом, форсируется как процесс рассасывания, так и процесс спада тока колектора. 2 ил.

1403283

Формула изобретения

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитания для преобразования постоянного напряжения.

Цель изобретения — повышение КПД и надежности путем форсирования запирания силовых транзисторов.

На фиг. 1 показана схема двухтактного транзисторного преобразователя; на фиг. 2— временные диаграммы изменения токов и напряжений.

Устройство содержит автогенератор 1 с насыщающимся управляющим трансформатором 2, имеющим вторичные обмотки 3 и запирающую обмотку 4, регулируемый усилитель 5 мощности выполнен двухтактным на силовых транзисторах, базы которых через развязывающие диоды 6 запирающего ключа 7 подключены к соответствующим выводам запираюгцей обмотки 4 и дополнительной обмотки 8, включенных последовательно и согласно. Дополнительная обмотка 8 размещена на выходном трансформаторе 9 усилителя 5 мощности. Выходное напряжение преобразователя, снимаемое с основной обмотки 10 трансформатора 9, через выпрямитель с фильтром 11 поступает на выход преобразователя и на вход широтно-импульсного модулятора 12, выход которого соединен с входом запирающего ключа 7.

Запиракцций диодно-транзисторный ключ

7 содержит, помимо первой пары развязывающих диодов 6, вторую пару развязывающих диодов 13 и управляющий транзистор 14.

Устройство работает следую цим образом.

При подаче входного напряжения питания начинает работать автогенератор 1 и на вход регулируемого усилителя мо цности 5 поступают прямоугольные импульсы напряжения (напряжение U на фиг. 2), модуляция длительности которых осуществляется путем изменения длительности открытого состояния запирающего ключа 7 по выходному сигналу широтно-импульсного модулятора 12 (напряжение Ui на фиг. 2).

В модуляторе 12 происходит сра внение части выходного напряжения с опорным и преобразование напряжения рассогласования (напряжение 14 на фиг. 2) во временной интервал. Каждому изменению напряжения обратной связи соответствует определенная длительность открытого состояния транзисторов усилителя 5 мощности, что и обеспечивает стабилизацию выходного напряжения преобразователя. Например, в момент t, когда происходит сравнение пилообразного напряжения (напряжение 14 на фиг. 2) с напряжением рассогласования Uo, спустя время 1, определяемое задержкой работы преобразователя напряжение — время, открывается запирающий ключ 7 и суммарное напряжение запирающей 4 и дополнительной 8 обмоток через развязывающие диоды 6, 13 прикладывается к базе .соответствующего транзистора усилителя 5 мощности. Напряжение дополнительной обмотки 8 существует и сохраняет свою прежнюю полярность из-за запаздывания выключения ранее открытого транзистора. Таким образом, пока не закроется открытый транзистор, на вход ему подается запирающее напряжение повышенной величины, чем и обеспечивается форсированное запирание транзистора (ток 1 на фиг. 2), уменьшение динамических потерь и вероятности выхода из строя силовых транзисторов усилителя мощности. При этом в процессе удержания не происходит лавинного пробоя управляющего перехода силового транзистора, так как отключение форсирующего источника происходит сразу после завершения процесса запирания, т. е. форсируется как процесс рассасывания, так и процесс спада тока коллектора. После запирания усилителя 5 мощности в момент 4 напряжение дополнительной обмотки 8 становится равным нулю (напряжение U8 на фиг. 2) и удержание транзисторов в запертом состоянии осуществляется обмотками 3, 4. В момент при сравнении фронта пилообразного напряжения с напряжением рассогласования с задержкой Ьф изменяется скачком выходное напряжение широтно-импульсного модулятора 12 и запираюший ключ 7 переходит в режим отсечки. Далее процессы работы устройства повторяются.

Двухтактный транзисторный преобразователь постоянного напряжения, содержащий задающий автогенератор с управляюгцим трансформатором, имеющим первичную, запираюшую и вторичные обмотки, которые связаны с базами транзисторов усилителя мощности, выходной трансформатор которого имеет основную и дополнительную обмотки, причем основная обмотка через выпрямитель и фильтр подключена к выходным выводам преобразователя и к входу широтно-импульсного модулятора, выход которого соединен с входом запирающего диодно-транзисторного ключа, выходами подключенного к входам транзисторов усилителя мощности, отлинающийсл тем, что, с целью повышения КПД и надежности путем форсированного запирания транзисторов усилителя мощности, запираюшая обмотка управляющего трансформатора и дополнительная обмотка выходного трансформатора включены последовательно и согласно друг с другом.

1403283

Составитель В. Моин

Редактор Н.Швыдкая Техред И. Верее Корректор И.Муска

Заказ 2879/51 Тираж 665 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4!5

Г1роизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4