Устройство для управления силовыми транзисторами двухтактного инвертора Советский патент 1987 года по МПК H02M7/53 

112

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления силовыми транзисторами источников вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры.

Целью изобретения является повышение быстродействия и расширение диапазона регулирования напряжения двухтактного инвертора.

На фиг. 1 представлена принципи- альная схема устройства; на фиг.2 - временные диаграммы процессов в схеме устройства.

Устройство для управления силовыми транзисторами 1 и 2 содержит входной трансформатор 3 с первичной обмоткой 4, в цепь которой включены источник 5 знакопеременного управляющего напряжения и источник управляющего сигнала в виде регулируемого резистора 6, и тремя вторичными обмотками 7,8 и 9, две из которых 7 и 8 через базовые резисторы 10 и 11 подключены к базо-эмиттерному переходу соответ- ствующего транзистора 1 или 2, а третья 9 подключена параллельно первичной обмотке 12 регулируемого трансформатора 13, вторичные обмотки 14 и 15 которого через вьтрямительные .диоды 16 и 17 подключены к базо-эмиттерному переходу соответствующего транзистора 1 или 2.

Устройство работает следующим образом.

На первичную обмотку 4 входного трансформатора 3 через регулируемый резистор 6 поступают двуполярные управляющие импульсы от источника 5. Импульсы, снимаемые с вторичных обмоток 7 и 8 через базовые резисторы 10, и 11, подаются на базо-эмиттерные переходы силовых транзисторов 1 и 2. Одновременно управляющие импульсы поступают на регулируемый трансформатор 13, вьшолненный с насыщающимся сердечником, и со вторичных обмоток 14 и 15 через вьтрямительные диоды 16 и 17 подаются на база-эмиттерные переходы силовых транзисторов 1 и 2. Импульсы, снимаемые со вторичных обмоток 7 и 8, обеспечивают поочередное включение и насыщение силовых транзисторов 1 и 2 соответвенно на интервале О-Т/2 и Т/2-Т (фиг. 2а,б). Величина тока i и ig задается базовыми резисторами 10, 11 и регулируемым резистором 6. Импульсы, снимаемые со вторичных обмоток 14 и

-

0

5

5

9 2

15 регулируемого трансформатора 13, поступают на база-эмиттерные переходы во вторую часть периода: на интервале Т/2-Т и О-Т/2 соответственно для силовых транзисторов 1 и 2. Длительность этого интервала и величина базового тока определяется регулируемым резистором 6, который задает скорость насыщения регулируемого трансформатора 13 и напряжение на его зажимах. При насьщ(ении регулируемого трансформатора 13 напряжение на его обмотках, например вторичной обмотке И4, уменьшается, что приводит к снижению базового тока i до нуля с последующим изменением знака на противоположный за счет запирающего напряжения, формируемого вторичной обмоткой 7 входного трансформатора 3. Таким образом обеспечивается активное запирание силового транзистора 1 (фиг. 2 а). Изменение, величины регулируемого резистора 6, например его увеличение, приводит к росту скорости спада базового тока силового транзистора 1 и 2 на интервалах О-Т/2 и Т/2-Т соответственно (вре- менная диаграмма q на фиг. 2 а,6} и уменьшению скважности за счет снижения амплитуды и длительности протекания базового тока силового транзистора 1 и 2 на интервалах Т/2-Т и О-Т/2 соответственно (временная диаграмма на фиг. 2а,(5). Временная диаграмма Z соответствует нулевому значению регулируемого резистора 6. Изменение величины регулируемого резистора 6 одновременно с базовым током вызывает изменение амплитудного и действующего значений коллекторного тока силовых транзисторов 1 и 2 при постоянстве сопротивления нагрузки (фиг. 2в). При малом коэффициенте заполнения импульса выходного напряжения, когда интервал, где одновременно открыты два транзистора, велик (l/2-t на фиг. 2 в), амплитудное и действующее значение коллекторного тока также велико (временная диаграмма г на фиг. 2Ь ). При большом значении коэффициента заполнения амплитудное и действующее значение коллекторного тока мало (временная диаграммам на фиг. 2Ь ) .

Благодаря тому, что наряду с регулированием скважности осуществля- Iется пропорциональное изменение ба 12839

зового и коллекторного тока на всем интервале открытого состояния транзистора, обеспечивается постоянство коэффициента насьпдения силовых тран- зисторов в широком диапазоне изме- 5 нения коллекторного тока, что позволяет расширить диапазон регулирования и повысить быстродействие путем исключения влияния на него задержки выключения силовых транзис- JO торов,

Формула изобретения

Устройство.для управления силовы- ми транзисторами двухтактного инвертора, содержащее источник управляющего сигнала и входной трансформатор с первичной обмоткой, в цепь которой включен источник двухполярного управляющего напряжения, и с тремя вторичными обмотками, две из которых соединены согласно-последовательно с вторичными обмотками регулируемоЗаказ 7455/55 Тираж 661Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

19-4

го трансформатора и через выпрями- тельные диоды предназначены для подключения к базе соответствующего .силового транзистора и к одному из выводов базового резистора, отличающееся тем, что, с целью повьшения быстродействия и расширения диапазона регулирования напряжения, источник управляющего сигнала выполнен в виде регулируемого резистора, включенного в цепь первичной обмотки входного трансформатора, третья вторичная обмотка которого подключена параллельно первичной обмот«- ке ре -улируемого трансформатора, точка соединения вторичных обмоток которого с вторичными обмотками входного трансформатора предназначена для подключения к эмиттеру соответствующего силового транзистора, а свободные выводы вторичных обмоток входного трансформатора подключены к другому выводу соответствующего базового резистора.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления силовыми транзисторами источников вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры. Целью изобретения является повьшение быстродействия и расширение диапазона регулирования напряжения двухтактного инвертора. На первичную обмотку 4 входного трансформатора 3 через регулируемый резистор 6 поступают двуполярные управляющие импульсы от источника 5. Импульсы, снимаемые со вторичных обмоток 7 и 8 через базовые резисторы 10 и 11, подаются на базо-эмиттерные переходы силовых транзисторов 1 и 2. Одновременно управляющие импульсы поступают на регулируемый трансформатор 13, выполненный с насьщающимся сердечником, и со вторичных обмоток 14 и 15 через выпрямительные диоды 16 и 17 подаются на база-эмиттерные переходы силовых транзисторов 1 и 2. Поставленная цель достигается благодаря тому, что наряду с регулированием скважности осуществляется пропорциональное изменение базового и коллекторного тока, обеспечивается постоянство коэффициента насьпцения силовых транзисторов 1 и 2 в широком диапазоне изменения коллекторного тока, что исключает влияние на диапазон регулирования задержки выключения силовых транзисторов 1 и 2, 2 ил. i (Л 00 i-fi