Преобразователь напряжения

 

Союз Советскик

Социалистических

Республик

tII) 7883 14 (61) Дополнительное к ает. свид-ву

{22) Заявлено 1302:79 (21) 2724655/24-07 с присоединением заявки Ио (23) Приоритет

Опубликовано 15.12.80. Бюллетень Ио 46

Дата опубликования описания 15.12.80 (51)М. Кл.

Н 02 И 7/537

Государственный комнтет

СССР по делам нзобретеннй н открытнй (53) УДК 621.314. .58(088.8) (72) Автор изобретейия

В.Д. Гулый (71) Заявитель Киевский ордена Ленина. политехнический институт им.50-летия Великой Октябрьской социалисти ческой революции (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИН

Изобретение относится к преобразовательной технике и предназначено для питания различной аппаратуры регулируемым напряжением постоянного тока. 5

Известен инвертор, в котором регулирование выходного напряжения осуществляется при помощи изменения длительности проводящего состояния силовых транзисторов (1 ). 10

Недостатком этого инвертора является то, что величина запирающего силовые транзисторы тока ограничивается сопротивлением дополнительного резистора. Поэтому время рассасыва- 1З ния неосновных носителей имеет значи- тельную величину, что приводит к сужению области регулирования выходного напряжения.

Наиболее близким по технической 29 сущности к предлагаемому является инвертор, содержащий инверторную ячейку, в каждом из силовых транзисторов которой базо-эмиттерный переход эашунтирован резистором и силовой цепью25 с включенным в .нее диодом вспомогательного транзистора, к базо-эмиттерному переходу которого подключена последовательная цепь, состоящая иэ базового резистора и выпрямительногс1 диода, кроме того, один из выводов трансформатора управления подк.|ю лей к базе каждого из силовых транзисторов, причем между змит-арами силового и вспомогатель ого транзисторов включен конденсатор, который одним из своих электродов соединен с базовы резистором силового транзистора P), Недостатком инвертора является то, что вели чина напряжения на конденсаторах, являющегося запирающим для силовых транзисторов, не может быть выбрана остаточной вследствие умень- шения КПД инвертора. В результате ограничивается величина тока рассасывания неосновных носителей, что ведет к увеличению времени рассасывания и сужению диапазона регулирования выходного напряжения, а также к увеличению динамических потерь мощности. Кроме того, в известном инверторе не обеспечивается режим форсированного отпирания силовых транзисторов, что также ведет к сужению диапазона регулирования и снижению КПД.

Цель изобретения — расширение диапазона регулирования выходного напряжения и повышение КПД. указанная цель достигается тем, что в управляющей цепи каждого сило3

788314 вого транзистора последовательно со вторичной обмоткой трансформатора уп-

;равления включена дополнительная обмотка, причем точка их соединения подключена к базовому резистору силового транзистора, а крайняя точка дополнительной обмотки соединена с общей точкой соединения базового резистора вспомогательного транзистора и выпрямительного диода.

На чертеже представлена принципиальная схема инвертора.

Инвертор собран по полумостовой схеме и содержит емкостной делитель на конденсаторах 1 и 2, силовые транзисторы 3 и 4, в базовую цепь каждого иэ которых включены последовательно соединенные вторичная 5 (6) и дополнительная 7 (8) обмотки выходного трансформатора 9 системы 10 управления. Эмиттер каждого силового транзистора через последовательно соединенные конденсатор 11 (12) .и выпрямительный диод 13 (14) соединен с крайней точкой дополнительной обмотки

7 (8), а через базовый резистор 15 (16) — с точкой соединения основной

5 (6) и дополнительной 7 (8) обмоток.

Между базой каждого силового транзистора и точкой соединения конденсатора 11 (12) и ныпрямительного диода

13 (14) включены последовательно соединенные дополнительный диод 17 (18) и вспомогательный транзистор 19 (20), зашунтиронанные резистором 21 (2?).

Базы вспомогательных транзисторов 19 и 20 через резисторы 23 и 24 подключены к точкам соединения выпрямительных диодов 13 и 14 и крайних точек дополнительных обмоток 7 и 8 трансформатора 9. Нагрузка 25 подключена ко вторичной обмотке силового трансформатора 26. Инвертор может быть выполней также и по любой другой известной схеме, например мостовой, со, средней точкой и т.д.

Система 10 управления вырабатывает днухполярные импульсы, модулируемые по длительности, которые трансформатором 9 передаются в базовые цепи силовых транзисторон 3 и 4.

Если на концах обмоток 5 и 7 трансформатора 9, обозначенных точкой, наводится положительный потенциал по отношени:о к концам обмоток беэ точки (на чертеже показано беэ скобок), то транзистор 3 в это время форсированно отпирается значительным по неличине током заряда конденсатора 11, протекающим по цепи: конец обмотки 5, обозначенный точкой, переход базаэмиттер транзистора 3, конденсатор

11, диод 13, конец дополнительной обмотки 7 без точки. После заряда конденсатора 11 величина базового тока транзистора 3 ограничивается сопротивлением резистора 15. Вспомогатель ный транзистор 19 so время открытого состояния силового транзистора 3 заФормула изобретения

Преобразователь напряжения, содер жащий инверторную ячейку, в каждом из силовых транзисторов которой базоэмиттерный переход зашунтирован резистором и силовой цепью с включен ным в нее диодом вспомогательного транзистора, к базо-эмиттерному переходу которого подключена последовательная цепь,- состоящая иэ базового резистора и выпрямительного диода, кроме того, один из выводов трансформатора управления подключен к базе

60 каждого из силовых транзисторов, причем между эмиттерами силового и вспомогательного транзисторов включен конденсатор, который одним из своих электродов соединен с базовым резистором силового транзистора, о т л и5 l0

2О

ЗО

45 перт напряжением диода 13, силовой транзистор 4 — напряжением обмотки 6.

Во время паузы в управляющем сигнале напряжение на обмотках трансформатора 9 близко к нулю. При этом вспомогательный транзистор 19 отпирается базовым током, протекающим по цепи: плюс конденсатора 11, базовый резистор 15, дополнительная обмотка

7, резистор 23, переход база-эмиттер транзистора 19, минус конденсатора 11.

Силовой транзистор 3 форсированно запирается током, протекающим по цепи: плюс конденсатора 11, переход эмиттербаэа транзистора 3, диод 17, переход коллектор-база транзистора 19, минус конденсатора 11. Силовой транзистор

4 в это время заперт напряжением конденсатора 12, прикладынаемым в обратном направлении к переходу эмиттербаза через диод 18 и открытий вспомогательный транзистор 20. Транзистор 20 открыт по аналогии с транзистором 19. Таким образом, н иннерторе но время паузы н управляющем напряжении оба силовых транзистора надежно заперты.

При смене полярности управляющего напряжения (показано на чертеже в скобках) происходит форсированное отпирание силового транзистора 4, а силовой транзистор 3 остается в запертом состоянии. При этом процессы н инверторе протекают аналогично описанному. ранее.

Таким образом, н иннерторе как включение, так и выключение силовых транзисторов происходит форсированно.

Соответствующий выбор напряжения на конденсаторе 11 (12) осуществляется выбором количества винтов дополнительной обмотки (удается снести время включения и выключения, т.е. рассасынания, силовых транзисторов к минимуму). В результате расширяется диапазон возможного регулирования выходного напряжения и повышается

КПД иннертора.

788314

Составитель Т.Ершова

Редактор Ф.Муха Техред Н.Бабурка Корректор . р екто М.ШаРоши т

Заказ 8371/66 Тираж 783 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ч а ю шийся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования выходного напряжения и повышения КПД, в управляющей цепи каждого силового транзистора последовательно со вторичной Обмоткой трансформатора управления включена дополнительная обмотка, причем точка их соединения подключена к базовому резистору силового транзистора, а крайняя точка дополнительной обмотки присоединена к общей точке соединения базового резистора вспомогательного транзистора и выпрямительного диода.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 551783, кл. Н 02 М 7/537, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР ч 610270, кл. Н 02 М 7/537, 1978.