Преобразователь постоянного напряжения Советский патент 1984 года по МПК H02M7/537 

Изобретение относится к электротехнике и может быть применено в источниках постоянного напряжения, в которых используется промежуточное преобразование постоянного напряжения в высокочастотное переменное напряжение. Известен преобразователь постоянного напряжения в переменное, содержащий транзисторный ключ, в котором применен демпфирующий диод, обмотку силового трансформатора, резистор и диод, составляющий схему питания демпфирующего диода С12 В данном преобразователе для снижения пиковой мощности, выделяющейся при выключении транэистора, применяется демпфирующий диод, что позволяет увеличить среднюю мощность в нагрузке и повысить надежность транзисторного ключа. Недостатком данного преобразователя является сложная схема запиткй демпфируняцего диода, что снижает весогабаритные показатели преобразователя. Наиболее близким к предлагаемому является преобразователь постоянного напряжения в переменное, содержащий присоединенные соответственно к входным и выходньм вывод;ам два последовательно соединенных транзисторных ключа, каждый из которых вклю чает в себя транзистор, демпфирующий диод, катод которого подключен к коллектору транзистора, и обмотку управл55цощего трансформатора 2 3. Недостаткрм известного преобразователя являются заниженные весогабаритные показатели в связи со сложной схемой запиткй демпфирующих диодов. I Цель изобретения - упрощение схемы преобразователя. Поставленная цель достигается тем, что в преобразователе постоянно го напряжения, содержащем присоединенные соответственно к входным и выходным выводам два последовательно включенных транзисторных ключа, кеикдый из кOTopbtx включает в себя транзистор, демпфирующий диод, катод которого подключен к коллектору тран зистора, и обмотку управляющего тран фо1 4атора, в каждом тра нзисторном ключе между эмиттером транзистора и одним из концов обмотки управляющего трансформатора вктеочены два последовательнр соединенных резистора, к точке соединения кото|Ж1х между собой подключен анод демпфирующего диода, а другой конец обмотки управлякадегр трансформатора подключен к базе транзистора непосредственно. На фиг. 1 приведена электрическая схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - йпюры напряжений, характери зующие работу схемы устройства. ,Устройство (фиг. II содержит два последовательно срединенных транзисторных ключа 1 и 2, каждый из которых включает в себя транзистор 3, демпфирующий диод 4, обмотку 5 управляющего трансформатора, одним концом подключенную к базе транзистора 3, а другим через резисторы 6 и 7 - к эмиттеру того же транзистора, при этом демпфирующий диод 4 подключен катодом к коллектору транзистора 3, а анодом - к точке соединения резисторов 6 и 7. На фиг. 1 показан также пример подключения преобразователя к источнику постоянного напряжения Of, и к нагрузке 8 с помощью емкостного делителя 9. Схема работает следующим образом. При наличии положительного управляющего напряжения 2 (фиг. 2 а транзистор 3 ключа 2 открыт и насыщен , демпфирующий диод 4 заперт отрицательным напряжением на резисторе 6, возникающим от протекания тока управления. При смене полярности управляющего напряжения в момент -t,, начинается процесс рассасывания избыточных зарядов в базе- транзистора 3 длительностью tp (фиг. 26). Одновременно начинает протекать прямой ток через демпфирующий диод 4, вызванный положительным напряжением на нижнем конце обмотки 5 управления относительно коллектора насыщенного транзистора 3. Величина прямого тока через диод 4 определяется соотношением резисторов б и.7, а длитель-. ность равна tp (фиг. 2 в). В момент времени t восстанавливается высокое сопротивление коллекторного перехода транзистора 3, ток jf (,фиг. 2 б) через него прекргицается и начинает увеличиваться напряжение UK (фиг.2 г) на коллекторе транзистора 3. При достижении напряжением на коллекторе величины напряжения управляющей обмотки трансформатора ток через диод меняется на обратный. Обратный ток замыкается через резистор 6 в общую цепь нагрузки. На интервале времени i - i2 происходит восстановление обратного сопротивления диода 4 и окончательное выключение тока нагрузки (фиг. 2 бК Из графиков фиг. 2 а, 2 г видно, что рост напряжения на коллекторе транзистора происходит в течение времени, кргда ток коллектора уже равен нулю, вся динамическая мощность при выключении рассеивается в демпфирующем диоде. Аналогично в противофазе работает второй транзисторный ключ преобразователя. В предлагаемом преобразователе исключены динамические нагрузки на транзисторы на этапе их выключения.

но при меньшем количестве элементов в схеме.

Таким образом, использование предлагаемого устройства упрощает схему преобразователя, обеспечивает возможность исключения из схемы обратных диодов. При выборе резистора б 1ФИГ. 1) достаточно малой величины или шунтированием его низковольтным стабилитроном 10 (показан штрихами) дёмпфируюи|йе диоды 4 выполняют одновременно роль обратных диодов в преобразователе. Одновременно стабилитрон может .защищать транзистор от повторного открывания напряжением на резисторе 6, вызванном обратным током демпфирующего диода. Кроме ого, -предлагаемое устройство обеспечивает более высокий КПД из-за уменьшения времени протекания прямого тока через демпфирующий диод, .а следовательно, и уменьшение

0 мощности, рассеиваемой при в цепи его запитки.

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЯСЕНИЯ, сстержащий присоедит ненные соответственно к входным и выходным выводам два последовательно соединенных транзисторных ключа, каящый из которых включает в себя транзистор, демпфирующий диод, катод которого подключен к коллектору транзистора, и обмотку управляющего трансформатора, отличающийс я тем, что, с целью упрощения, в каждом транзисторном ключе между эмиттером транзистора и одним из концов обмотки управляющего трансфосяиатора включены два последовательно соединенных резистора, к точке соединения KOTOIX IX между собой подключен анод демпфирующего диода, а другой конец.обмотки управляющего трансформатора подключен кбазе тран§ зистора непосредственно.

Ui

УПР2

а)