Широтно-импульсный модулятор

 

Союз Советскии

Социалкстическии

Республик () 729836

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Зап влено 01. 12.78 (2 I ) 2 689825/18-2 1 с присоединением заявки Ж (23) Приоритет (51) М. Кд.

Н 03 К 7/08

Йсудерствеииь и комитет

СССР

Опубликовано 25.04.80. Бюллетень М 15 (53) УДК621.374. . 32 4(088.8) во делам изебретеиий и открытий

Дата опубликования описания 28.04.80

В. Г. Еременко, А. Б. Токарев, А, В. Сукманов и Г. М. Веденеев (72) Авторы изобретения

Московский ордена Ленина энергетический институт (71) Заявитель (54) ШИРОТНО-ИМПУЛЬСНЫЙ МОДУЛЯТОР

Изобретение относится к преобразовательной технике и может использоваться при построении регуляторов постоянного напряжения и тока.

Известен широтно-импульсный модулятор с обратной связью по току, содержа5 ший силовой и регулирующий транзисторы, трансформатор тока с четырьмя обмотками: коллекторной, включенной последователь- но с силовым транзистором, перемагничио ваюшей, включенной в цепь силового диода, шунтируюшего нагрузку, базовой, обмоткой отрицательной обратной связи, которая включена параллельно переходу

Э-К управляющего транзистора 1) °

Однако такой модулятор имеет низкий КПД и сложную схему управления.

Известен также широтно-импульсттый модулятор, содержащий первый транзистор, эмиттер которого соединен с обшей шиной, а коллектор — через последовательно соединенные первую обмотку трансформатора тока и нагрузку с питающей шиной, объединенные выводы нагрузки и первой обмотки трансформатора тока подключены через последовательно соединенные вторую обмотку трансформатора тока и первый диод, включенный в обратном направлении, с питающей шиной, второй транзистор, второй и третий диоды Р25

Недостатками этого модулятора являются сложность цепей управления и низкий КПД.

Цепь изобретения — упрощение и повышение КПД модулятора.

Это достигается за счет того, что в широтно-импульсном модуляторе, содержащем первый транзистор, эмиттер которого соединен с обшей щитктй, а коллектор — через последовательно соединенные первую обмотку трансформатора тока и нагрузку с питающей шиной, объединенные выводы нагрузки и первой обмотки трансформатора тока подключены через последовательно соединенные вторую обмотку трансформатора тока и первый диод, включенный в обраттвж направлении, 3 7298 с питающей шиной, второй транзистор, второй и третий диоды, третья обмотка трансформатора тока подключена между базой первого транзистора и коллектором второго транзистора, эмиттер которого соединен с обшей шиной, причем второй и третий диоды подключены в обратном . направлении между базой и эмиттером первого транзистора, и — коллектором и эмиттером второго транзистора соответ- io ственно.

На чертеже приведена электрическая схема предлагаемого модулятора.

Широтно-импульсный модулятор, содержит первый транзистор 1, эмиттер ts которого соединен с обшей шиной, а коллектор — через первую обмотку 2 .трансформатора 3 тока и нагрузку 4 с питающей шиной, объединенные выводы нагрузки 4 и первой обмотки 2 трансформатора 3 20 тока подхлючены через вторую обмотку 5 трансформатора 3 тока и первый диод 6, включенный в обратном направлении с питающей шиной, второй транзистор 7, второй и третий диоды 8 и 9, третья обмотка 10-трансформатора тока подключена между базой первого, транзистора 1 и коллектором второго транзистора 7, эмиттер которого соединен с общей шиной, причем второй 8 и третий 9 диоды подключены между базой и эмиттером первого транзистора 1 и коллектором и эмиттером второго транзистора 7 в обратном направлении.

Модулятор работает следующим обрезом о

При открывании транзистора 1 протекает тох нагрузки, который наводит ЭДС в обмотках 2 и 10 такой полярности, что транзистор 1 поддерживается в открытом состоянии.

При этом в базовой цепи: переход

Э-Б силового транзистора 1, обмотка 10, диод 9, протекает тох, пропорциональный току нагрузки. !5

В момент насыщения сердечника трансформатора 3 тока транзистор 1 закрывается. После запирания транзистора 1 ток протекает по цепи: нагрузка 4, силовой диод 6, перемагничиваюшая об- _#_ мотка 5 трансформатора 3 тока.

Ток, наведенный ЭДС обмотки 10, протекает по цепи: обмотка 10, диод 8, регулирующий транзистор 7. Время перемагничивания сердечника трансформатора 3 тока определяется напряжением базовой обмотки 10, равным напряжению на переходе эмиттер-коллектор регу36 4 лируюшего транзистора 7. После перемагничивания сердечника трансформатора 3 вэка процесс повторяется.

Изменяя напряжение на регулирующем транзисторе 7, можно менять время закрытого состояния силового транзистора 1, например, изменяя величину управляющего напряжения, можно изменять положение рабочей точки регулирующего транзистора 7, тем самым изменяя напряжение на переходе эмиттер-коллектор этого транзистора.

Схема сохраняет работоспособность и при чисто активной нагрузке, когда диод 6 и перемагничивающая обмотка 5 могут отсутствовать. Отсутствие сопротивления в цепи базы силового транзистора и применение обратной связи по току нагрузки позволяют получить высокий

КПД. Это позволяет использовать ШИМ при работе с циклически изменяющейся неравномерной нагрузкой, t

Отсутствие дополнительной обмотки отрицательной обратной связи, которая есть в прототипе, и включение регулирующего элемента в цепь базовой обмотки силового транзистора позволяют упростить управление силовым транзистором.

Формула изобретения

Широтно-импульсный модулятор, со держащий первый транзистор, эмиттер которого соединен с общей шиной, а коллектор — через последовательно соединенные первую обмотку трансформатора тока и нагрузку с питающей шиной, объединенные выводы нагрузки и первой обмотки трансформатора тока подхлючены через последовательно соединенные вторую обмотху трансформатора тока и первый диод, включенный в обратном направлении, с питающей шиной, второй транзистор, второй и третий диоды, о т,.л и— ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения и повышения КПД, третья обмотка трансформатора тоха подключена между базой первого транзистора и коллектором второго транзистора, эмиттер которого соединен с общей шиной, причем второй и третий диоды подключены в обратьюм направлении между базой и эмиттером первого транзистора, и — коллектором и эмиттером второго транзистора соответственно.

Источники информ апии, принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР

7 о 1552 1 4, кл. Н 02 P 7/00, 1962, 729836 б

2. Коссов О. А. Усилители мопиюсти на транзисторах в режиме переключений.

Изд. 2-е, перераб. и доп.. P.j,Ýíåðãèÿ, 1971, с. 359, рис. 12-37 (прототип).

Составитель В. Коновалов

Редактор Л.Гребенникова Техред С. Мигай Корректор, 10. Макаренко

Заказ 1327/54 Тираж 995 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4