Транзисторный преобразователь

 

(19) RU (11) 200 (51) 5 НOZМ7 538

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

Комитет Российской Федерации

IIo патентам и товарным знакам (21) 4944861/07 (22) 130631 (46) 15.10.93 &Ni Ив 37-38 (71) Научно-производственная фирма "ИРБИС" (72) Рязатовский Г.В. Чупин Я.В. (73) Рязаювавй Григорий Владимирович; Чупин

Якое Владимирович (М) ТРАНЗИСТОРНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ (57) Испотьзование: в преобразовательной технике, в часттюсти в регулируемом электроприводе. Сущность изобретения: устройство содержит силовые транзисторы 1 — 4, цепи баз к-рых через промежуточные усилители 5 — 8 соединены с выходом транзисторных оптопар 9 — 12. Токи перезаряда паразитных емкостей оптопар в моменты коммутации силовых транзисторов направлены тщ что поддерживают требуемое состояние фототранзисторов, что позволяет предотвратить ложные переключения силовых транзисторов. 1 ил.

ЬЭ

СР

CO

М

4ь О

2001495

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть применено в регулируемом электроприводе постоянного или переменного тока.

Иавес ен транзисторный преобразователь, содерЯЯщий фо меньшей мере два силовых трвиэиетцра, включенных по схеме полумостЬ,:церь базы каждого иэ которых соединена через выпрямитель со вторичной обмоткой трансформатора. Первичная обмотка каждого трансформатора подключена к выходу блока управления, Недостатком такого преобразователя является низкая надежность, связанная с потерей уп равл яемости и ри нас ы щении трансформатора.

Известен транзисторный преобразователь(прототип)(2), содержащий по меньшей мере два силовых транзистора, включенных по схеме полумоста, цепь базы каждого иэ которых соединена через промежуточный усилитель с выходом оптрона, светодиод которого подключен к выходу блока управления. Кроме того, параллельно управляющим переходам силовых транзисторов включены управляющие переходы дополнительных транзисторов, в коллекторные цепи которых включены светодиоды дополнительных оптронов. Фотодиод каждого дополнительного оптрона включен последовательно с фотодиодом оптрона другого силового транзистора.

Недостатком прототипа является высокая вероятность ложных переключений силовых транзисторов, вызываемых токами переэаряда параэитных емкостей между входами и выходами оптронов. Механизм появления в прототипе ложных переключений силовых транзисторов следующий: при включении (путем засвечивания фотодиода соответствующего оптрона) первого силового транзистора (коллектор которого подключен к положительной шине питания преобразователя) паразитные емкости основного и дополнительного оптройов, обкладками которых являются фотодиоды и светодиодй, а диэлектриком — оптическая иммерсионная среда, переэаряжаются таким образом, что обкладки, являющиеся фотодиодом основного и светодиодом дополнительного оптронов получают положительный заряд, в обкладки. являющиеся светодиодом основногю и фотодиодом дополнительного оптронов, получают отрицательный заряд. Т.е. ток перезаряда параэитной емкости вытекает иэ входных выводов промежуточного усилителя. Такое воздействие на вход промежуточного усилителя может привести к ложному выключению данного силового транзистора. Кроме того, ток переэаряда, замыкаясь через выходные каскады блока управления, перезаряжает параэитные емкости основных оптронов. связанные с силовыми транзисторами других полумостов таким образом, что обкладки, являющиеся светодиодами, получают положительный заряд, а обкладки, являющиеся фотодиодами, получают отрицательный заряд. Т.е. ток переэвряда

10 втекает во входные выводы промежуточных усилителей. Такое воздействие на вход промежуточного усилителя может привести к ложным включениям первых силовых трэнэисторов других полумостов.

Целью изобретения является повышение надежности преобразователя путем предотвращения воэможности ложных переключений силовых транзисторов.

В известном транзисторном преобрвзо20 вателе, содержащем по меньшей мере два силовых транзистора, включенных по схеме полумоста, цепь базы каждого из которых соединена через промежуточный усилитель с выходом оптрона, светодиод которого

25 подключен к выходу блока управления, согласно изобретения, каждый оптрон выполнен в виде транзисторной оптопары, а промежуточный усилитель одного иэ силовых транзисторов выполнен логически ин30 вертирующим по отношению к промежуточному усилителю другого силового транзистора. первые выводы светодиодов всех оптопар и один из питающих выводов блока управления подключены к

35 точке соединения двух введенных конденсаторов, включенных последовательно между шинами питания полумостов, в вторые выводы светодиодов подключены к соответствующим выводам блока управления, при40 чем емкость конденсаторов выбрана более чем на порядок большей емкости между входом и выходом оптопар.

На чертеже приведен пример реализации однофаэного мостового транзисторного

45 преобразователя(реверсивного преобразователя постоянного тока).

Транзисторный преобразователь содержит две пары силовых транзисторов 1 и

2, а также 3 и 4, включенных по схеме полу50 моста, Цепь базы каждого иэ транзисторов через промежуточный уаилитель 5...8 соединена с выходом транзисторной оптопары

9...12. Промежуточные усилители 5 и 7 выполнены логически инвертирующими по от55 ношению к промежуточным усилителям 6 и

8. Между шинами 13 и 14 питания полумостов включены конденсаторы 15 и 16, соединенные между собой последовательно.

Катоды светодиодов omonsp 9...12 и питающий вывод ОВ (ноль Вольт) блока 17 управ2001495 (56) Авторское свидетельство СССР

М 1394377, кл. Н 02 М 7/539, 1986.

Авторское свидетельство СССР

Q 1008870. кл. Н 02 М 7/538, 1981.

Составитель Г. Рязановский

Редактор 8. Трубченко Техред M.Mîðãåíòýë Корректор H. Король

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

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

Заказ 3131

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 ления подключены к точке соединения конденсаторов 15 и 16. Аноды светодиодов оптопар 9...12 подключены к выводам U1...U4 блока 17 управления. Выходными шинами преобразователя являются шины 18 и 19. 5

Транзисторный преобразователь работает следующим образом, На выходах

01...04 блока 17 управления формируются сигналы U1...U4. Для силовых транзисторов

1 и 3 включающим является низкий уровень 10 сигналов U1 и U3, т.е. затемненное состояние оптопар 9 и 11. Для силовых транзисторов 2 и 4 включающим является высокий уровень сигналов U2 и 04. т.е. засвеченное состояние оптопар 10 и 12, В результате 15 силовые транзисторы 1 и 2, а также 3 и 4 переключаются в противофазе по принципу

Формула изобретения

ТРАНЗИСТОРНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, СОДЕРжащий по меньшей мере два силовых транзистора, включенных по схеме полумоста, цепь базы каждого из которых соединена через промежуточный усилитель с выходом оптрона, светодиод которого подключен к выходу блока управления, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности путем предотвращения ложных переключений силовых транзисторов, 30 каждый оптрон выполнен в виде транзисторной оптопары, а промежуточный усилитель одного из силовых транзисторов выполнен логически инвертирующим по широтно-импульсной модуляции, и на выходных шинах 18 и 19 преобразователя формируются заданные средние значения напряжения и тока нагрузки.

При этом токи переэаряда паразитных емкостей оптопар в моменты коммутации силовых транзисторов направлены так, что поддерживают требуемое состояние фототранзисторов, что позволяет предотвратить ложные переключения силовых транзисторов и ведет к повышению надежности преобразователя. отношению к промежуточному усилителю другого силового транзистора. первые выводы светодиодов всех оптопар и один из питающих выводов блока управления подключены к точке соединейия двух введенных конденсаторов, включенных последовательно между шинами питания полумостов. а вторые выводы светодиодов подключены к соответствующим выводам блока управления, причем емкость конденсаторов выбрана более чем на порядок большей емкости между входом и выходом оптопар.