Двухтактный преобразователь постоянного напряжения

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при построении вторичных источников питания. Цель изобретения - повышение надежности путем упрощения. Преобразователь содержит силовые транзисторы 1, 2, зашунтированные обратными диодами 3, 4. Между коллекторами силовых транзисторов 1, 2 включена первичная обмотка силового трансформатора 5, зашунтированная конденсатором поперечной компенсации 6. К крайним выводам первичной обмотки выходного трансформатора 5 подключен первичной обмоткой через первый токоограничительный резистор 8 трансформатор 7 насыщения. Вторичная обмотка этого трансформатора подключена к базам силовых транзисторов и имеет средний вывод, между которым и первой входной шиной включен узел 9 смещения. Конденсатор 11 узла 9 смещения заряжается по пусковой цепи 14, и первый из приоткрывшихся ключей лавинно открывается за счет положительной обратной связи через трансформатор насыщения 7. Второй транзистор при этом находится в глубоком запирании. После наступления насыщения трансформатора насыщения 7 к базам силовых транзисторов 1 или 2 оказывается приложенным запирающее напряжение, которое обеспечивает форсированное выключение силового транзистора 1. Напряжение на трансформаторе насыщения 7 появляется со сменой знака напряжения на трансформаторе 5 и в полярности, положительной уже для силового транзистора 2, включение которого происходит не при нулевом напряжении на нем, а с незначительным упреждением из-за некоторого разряда конденсатора 11 узла смещения. Длительность включения силового транзистора 2 определяется насыщением (в другую сторону) трансформатора 7 насыщения. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

<19) (I 1) (.11> 4 Н 02 M 7/538

< A > <»

33(<6 о< <,<.>(>ля

";1<1 .>I<Е 1,. f >, ><8 с

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPGKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ П(НТ СССР (,21) 428?619/24-07 (22) 18.06.87 (46) 30.10.89. Бил. 11 40 (7I) Опытное проичводственно-техническое предприятие УралчерметавтомаIf тика (72) О.Н.Мельников (53) 621 .314.58 (088.8)

1 (56) Электронная техника в автоматике/Нод ред. Н),И.Конева, II - 17, М. Сов. радио, 1 986, с.(38 .

Авторское свидетельство СССР

М 955461, кл. Н 02 М 7/538, 1980 ° (54) ДВУХТАКТНЬ(Й ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при построении вторичных источников пита-. ния, Цель изобретения — повышение надежности путем упрощения..Преобрачователь содержит силовые транзисторы

I и 2, зашунтированные обратными диодами 3,4. Между к<>ллекторами силовых транзисторов 1, 2 включена первичная обмотка силовог<> трансформатора 5, заиунтированная конденсатором поперечной компенсации 6, К крайним выводам первичной с бмотки выходного трансформатора 5 по к<п<<чен первичной <>бмоткой чере > < рв ыи токоог ран ич ительИчобретенп <>тносится к члект ><> технике и пр. л>ьч <начено для пс>к >н.— чования в«» г«;>ичнь>х источниках злектропит «, » е>п>уществен. <> < ес—

2 ный резистор 8 трансформатор 7 насьпцения. Вторичная обмотка этого трансформатора подключена к базам силовых транчисторов и имеет средний вывод, между которым и первой входной шиной включен узел 9 смещения. Конденсатор

11 узла 9 смещения заряжается по пусковой цепи 14, и первый из приоткрывшихся ключей лавинно открывается эа счет положительной обратной связи через трансформатор насыщения 7. Второй транзистор при этом находится в глубоком эапирании. После наступления насыщения трансформатора насыщения 7 к базам силовых транзисторов

1 или 2 оказывается приложенным запирающее напряжение, которое обеспечиCJ вает форсированное выключение силового транзистора 1. Напряжение на трансформаторе насьпцения 7 появляется со сменой знака напряжения на трансформаторе 5 и в полярности положительной уже для силового транзистора 2, включение которого происходит не при нулевом напряжении на нем, а с незначительным упреждением из-за некоторого разряда конденсатора 11 учла смещения. Длительность включения силового транзистора 2 определяется насыщением (в другую сто- рону) трансформатора 7 насьпцения.

1 з,п.ф-m>, l ил. трансформаторных, рчботан>щих непосредственно o T сетевого напряжения.

Цель изобретения — повьппение надежности путем упрощения, 1518853!

)а чертеже приведена схема пре<>бразовлтеля (пунктиром показана цепь запуска) .

Двухтлктный преобразователь « >J,ержит силовые ключи (транзисторы) 1 и 2, зашунтированные обратными диодами 3 и 4, выходной трансформатор 5, первичная обмотка кот<>рого зашунтирована конденсатором 6 поперечной компенсации и включена между коллекторами транзисторов 1 и 2, трансформатор

7 нлсьпцения, п<>дключенный первичной обмоткой 7. 1 через токоогран)>чительный резистор 8 к крайним выв<>дам перI) ичной обмотки силового трансформатора 5. Вторичная обмотка 7. 2 грансформлторл 7 нлсьш(ения подкл)гченл к базам транзисторов 1 и 2 и имеет средний вывод. Узел 9 смещения, образован->0 ныл< из токоограничительного резистора 10, злп)унтированного конденсатором

11, включен между упомянутым средним выводом вторичной обмотки 7,2 трлнс— формлторл 7 и входной шиной )2. С дру-?5 гой входной шиной 13 соединен средний вывод первичной обмотки силового трансформлтора 5. )lусковая цепь обрлзованл резистором 14 и диодом 15.

ll;1 ертеже показаны также вьп)рямитель-3g ные диоды 16 и 17 и сглаживлющий конденсатор 18.

Емкость конденсатора 6 выбирают исходя из допустимои скорости нарастания напряжения на злкрывающемся

35 транзисторе. Резистор 10 берут по требуемому знлчени)<> базового тока транзист<>ров 1 и 2. Емкость конденсат< ра 11 выбпрлн>т из условия постоянной времени разряда К<о С,.) Т„ где t „, — время переключения транзисторов. Сопротивление резистора 8 выбираетгя из условия обеспечения постоянной времени заряда

К (И /Wi) С„ I.т/2, где Т вЂ” период коммутации трлнзисторов;

Ы, — число в тк в в обмотке 7 ) 50 числ< витков в полуобмот2 ке 7.2.

Устройство работает следу)<>щим образом (в режиме c<)ì<) çëïócêà) .

В первый момент при включении «лпряжения < бл трлнзигторл 1 и 2 закрыты, 55 так клк конденсат<>р ll разряжен. Кон— денслт<>р !l )аряжлется по цепи 14: первый из 11рпотк рывп<ихся к))ючей, цопустим трлнзист< р 1, >I )>I!I<«<> < ткрывл— ется зл гчет Il<)JI<>)1(>pal >I<>II связи через трансформлтор 7. Вт<>р >й трлн з исто р 2 IlpH зтом Ок з 3bIB 1 pTc>T глубо>ком злпирании. Ток базы ключа I в первый момент ограничен тольк<> гопротивлением резистора 8 и в несколько раз и ревьпнлет значение рл бочего тока . Однако, так как постоянная времени заряда меньше п<>лупе 1>иода, уже к концу полупериодл, <>иределяев мого насьпцением трансформатора 7, напряжение смещения на конденсаторе 11 оказывается близким к его рабочему значению и переходный период пуска завер)>1лется. После наступления насьпцения трансформатора 7 напряжение на его вторичных полуобмотках 7. 2 исчезает и к базам транзисторов 1 и 2 оказывается приложенным минусовое (запирающее) напряжение смещения, обеспечивающее форсированное выключение ключа 1. Напряжение нл транзисторе I растет (на ключе 2 снижается) со скоростью, определяем<>й т<>ком ключа в момент выключения и емкостью контурного конденсатора 6. Трансформатор

7 практически до гмень1 знака напряжения нл трансформаторе 5 <>стается в насьш(енном состоянии и напряжение на его вторичных полуобмотклх отсутствует. Конденсатор 1! в зто время рлзря— жается II<) цепи 10 — пусковой диод 1 5 (когдл он есть), но так как постоянная времени разряда больше времени переключения, снижение напряжения на нем незначительно. Напряжение нл трансформаторе 7 появляется примерно со сменой знака напряжения на трансформаторе 5 и оказывается в положительной (открывающей) полярногти уже для ключа 2. Однако его величина пока еще меньше напряжения смещения и ключ 2 остается закрытым. По мере роста напряжения на трансформаторе 5 (переза— ряд контурного конденсатора 6) растет и напряжение на трансформаторе 7, а напряжение на ключе 2 продолжает снижаться. Из-эа некоторого разряда конденсатора 11 и,, следовательно,,сниже>;ия запирающего напряжения включе— ние ключа 2 произойдет не при нулевом нлпряжении на нем, а г. некоторым незначительным упреждением, что, в частности, необходимо для компенсации времени включения транзистора величины для мощных высоковольтных грлнзисторов непренебрежимой (от формула изобретения

Составитель Т.Ершова

Редактор А.Лежнина Техред M.Õîäàíè÷ Корректор JI. Бескид

Заказ 6609/55 Тираж 648 Подписное

ВН111П111 Государ<:твенного комитета по изобретениям ц открытиям при ГКНТ СССР

11303 i, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 47 з

Производствепц .-ц дат .льский комбинат "Патент", г. Ужгоро;l ул. Гагарина, 101

5 15188

О, 3 до 1 мкс) . Длительность включения ключа 2 определяется насыщением (в другую сторону) трансформатора 7; далее процесс повторяется.

1 . Двухтактный преобразователь постоянного напряжения, содержащий два силовых транзистора с обратными диодами, выходной трансформатор, первичная обмотка которого зашунтрована конденсатором поперечной компенсации и включена между коллекторами силовых 15 транзисторов, при этом средняя точка первичной обмотки выходного трансформатора и объединенные эмиттерные вы— воды силовых транзисторов соединены соответственно с первым и вторым вход-20 ными выводами, трансформатор насыщения, цепь перичной обмотки которого подключена к одной из обмоток выходного трансформатора, лри этом базы

СИЛОВЫХ тРаНЗИСтОРоя ПОДКЛЮЧЕHbl К 25

51 6 !

\в t11! р ГО ВTo р1(ч ной обмотки р первый н второй токоограничительные элементы, отличаю щийся тем,что, с целью повышения надежности путем упрощения, первый токоограничительный элемент включен в цепь первичной обмотки трансформатора насыщЕния,, цепь вторичнс и обмотки которого выполнена со средней точкой, соединенной через введенный узел смещения, выполненный в виде конденсатора, зашунтированного цепью второго токоограничительного резистора с вторым входным выводом.

1 2. Преобразователь по п.1, о т личающийся тем,что,с целью обеспечения самозапуска, общая точка узла смещения и цепи вторичной обмотки трансформатора насыщения подсоединена к первому входному выводу через введенный пусковой резистор, а и цепь второго токоограничительного элемента введен диод.