Преобразователь постоянного тока

 

ОП ИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВКДЕТЕЛЬСТВУ

«п1558365

Союз Советских

Социалистииеских

Респубпик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 06.09.74 (21) 2062133/07 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 15.05.77. Бюллетень № 18

Дата опубликования описания 06.07.77 (51) М Кл Н 02М 7/537

Гасурврственный камитет

Совета Мииистрвв СССР

an делам ивабрвтвнив и аткрн«тик (53) УДК 621.314.58 (088.8) (72) Авторы изобретения

М. П. З-вьялов, Н. Н. Лаптев и И. А. Войтович (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится к области силовой преобр азовательной техники и может найти применение при построении вторичных источников питания.

Ы настоящее время в силовых транзисторных каскадах для повышения их к. и. д. широко используют положительную обратную связь IIo току. и известном устройстве для двух противофазно коммутируемых групп транзисторов используется оощии токовый 1о трансформатор, снабженный дополнительнои оомоткои, которая подключена через управляющие транзисторы, шунтированные стабилитронами, и последовательно включенные резистор и диод,к источнику управляющего 15 напряжения (1J. Схема управляется подачей сигналов на транзисторы управления, которые замыкают накоротко дополнительную обмотку токового трансформатора, выключая соответствующий силовои транзистор и включая противоположныи, В оазовые цепи силовых транзисторов введены диоды, шунтированные конденсаторами, для обеспечения форсированного запирания силовых транзисторов. Наличие в базовых цепях мощных диодов значительно увеличивает потери в схеме и снижает ее к.п.д.

Ь другом устройстве для управления двумя противофазно коммутируемыми силовыми транзисторами также используется общий то- д ковый трансформатор (2). Первичная его обмотка включена в нагрузочную цепь, а вторичная используется для формирования сигнала управления в базовых цепях силовых транзисторов, обеспечивая пх регенеративное возбуждение. Недостаток схемы состоит в отсутствии форсированного процесса выключения силовых транзисторов, что ограничивает диапазон рабочих частот и увеличивает динамические потери при коммутации транзисторов.

b предложенном преобразователе для упрощения схемы, повышения к. п. д. и расширения частотного диапазона за счет устранения лишних потерь в базовых цепях и обеспечения форсированного переключения силовых транзисторов между общей точкой резистора и диода, через которые дополнительная обмотка токового трансформатора соединена с источником питания, и объединенной точкой управляющих транзисторов включен конденсатор. Для повышения надежности последовательно с указанным конденсатором может быть включен резистор, Ill) Hòèðîâàííûé диодом.

Схема преобразователя изображена на чертеже. и ней имеются силовые 1, 2 и управляющие 3, 4 транзисторы, общий токовый трансформатор 5 с дополнительной обмоткой 6, 558365

15

40 силовые 7, 8 и управляющие 9, 10 диоды, пусковой резистор 11 и диод 12, а также форсирующий конденсатор 13.

Преобразователь работает следующим образом.

При подаче включающего сигнала на транзистор 4 и выключающего сигнала на транзистор 3 через пусковой резистор 11 и диод 12 на половину дополнительной обмотки 6 токового трансформатора 5 подается напряжение, производящее включение силового транзистора 1. При этом обмотка 6 для обратной полярности напряжения оказывается замкнутой накоротко через транзистор 4 и диод 9. Это приводит к выключению ранее открытого транзистора 2. После включения транзистора

1 ток, протекающий по первичной обмотке токового трансформатора, вызывает положительную обратную связь, которая и поддерживает транзистор 1 в открытом состоянии.

Транзистор 2 при этом активно заперт обратным напряжением на его управляющем переходе. Форсирующий конденсатор 13 заряжается от источника питания через резистор 11.

В таком состоянии схема находится до того момента, пока не переключатся управляющие транзисторы 3, 4. После отпирания транзистора 3 обмотка 6 оказывается «закороченной» для полярности напряжения, включающей транзистор 1. Последний запирается, причем его активное выключение происходит за счет разряда конденсатора 13 через диод

12, половину обмотки 6 и транзистор 3. Одновременно по той же цепи подается сигнал включения на транзистор 2. Он открывается, возбуждается положительная обратная связь и процессы в схеме повторяются.

При работе схемы на активно-индуктивную нагрузку в течение части полупериода, соответствующей протеканию инверсного тока, напряжение на обмотках токового трансформатора близко к нулю. При этом форсирующий конденсатор оказывается разряженным.

Поэтому в момент перехода от инверсного тока к прямому он может на некоторое время шунтировать пусковой сигнал, подаваемый через резистор 11 и диод 12 на дополнительную обмотку 6 токового трансформатора. Это задержит включение силового транзистора.

Для устранения этого явления необходимо ввести последовательно с конденсатором 13 резистор 14, шунтированный диодом 15. Тогда конденсатор 13 зарядится небольшим током, ограниченным резистором 14, а разряд осуществится через диод 15 без ограничения тока.

Формула изобретения

1. Преобразователь постоянного тока, содержащий минимум для двух противофазно коммутируемых транзисторов общий токовый трансформатор, дополнительная обмотка которого подключена к управляющим транзисторам, а средний ее вывод через последовательно соединенные диод и резистор — к одному из зажимов источника питания, другой зажим, которого подключен к объединенной точке управляющих транзисторов, отл ич а ю шийся тем, что, с целью повышения к. п. д., между общей точкой указанных резистора и диода и объединенной точкой управляющих транзисторов включен конденсатор.

2. Преобразователь по п. 1, о т л и ч а ющи и с я тем, что, с целью повышения надежности, последовательно с указанным конденсатором включен резистор, шунтированный диодом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1, Проспект «Static Inverters» фирмы

«Avionic Instruments Iпс.» США, 1972.

2. Патент США М 3 588 669, кл. Н 02М

7/52, 1971.

558365

Составитель Г. Огнев

Техред М. Семенов

Корректор Л. Орлова

Редактор Т. Логинова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1269j16 Изд. № 463 Тираж 9!4 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5