Быстродействующий магнитно-транзисторный управляемый преобразователь Советский патент 1987 года по МПК H02M7/5395 H02M7/538 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитания и автоматики для преобразования постоянного напряжения в неременное напряжение регулируемой частот iii.

Цель изобретения - повышение стабильности частоты выходного напряжения при изменении нагрузки преобразователя.

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема нредлагаемого преобразователя.

Быстродействующий магнитно-транзисторный управляемый преобразователь содержит два основных транзистора 1 и 2, соединенных по схеме автогенератора со средней точкой, выходной трансформатор 3 с первичной 4 и вторичной 5 обмотками. Цени управления преобразователя выполнены в виде магнитного усилителя на двух переключающих насыщающихся трансформаторах с сердечниками 6 и 7 с рабочими 8, выходными 9 и управляющими 10 обмотками. К коллекторным выводам транзисторов 1 и 2 подключено по два диода 11--14 анодами к коллекторным выводам, одни из которых (диоды 11 и 12) подключены к концам первичной обмотки 4, а вторые (диоды 14 и 13) - к свободным концам рабочих обмоток 8, общая точка которых подключена к средней точке первичной обмотки 4. Эмиттеры транзисторов 1 и 2 подключены к первому положительному входному выводу 15 преобразователя. Обмотки управления 10 магнитного усилителя нолучают питание от положительного 16 и отрицательного 17 выводов для подключения источника управляющего сигнала с помощью управляющих транзисторов 18 и 19, базовые обмотки 20 которых расположены на выходном трансформаторе 3 и соответствующим образом сфазированы и подключены через резистор 21. Базовые обмотки основных транзисторов 1 и 2 подключены к их базовым выводам, а их общая точка через резистор 22 подключена к входному питающему выводу 15. Отвод от средней точки обмотки 4 подключен к второму вход- К)му питаю1це.му (отрицательному) выводу 23 преобразователя. Резистор 24 регулирует частоту выходного напряжения.

Преобрузователь работает следующим образом.

Как и в обычном преобразователе транзисторы 1 и 2 поочередно подключают половины первичной об.мотки 4 к входным выводам 15 и 23 преобразователя. Вследствие неидентичности параметров один из транзисторов, например 1, открывается и создаются цепь для протекания тока по первичной обмотке: вывод 15, переход эмиттер- коллектор транзистора 1, диод 11, обмотка 4, вывод 23, и цепь: вывод 15, переход эмиттер- коллектор транзистора 1, диод 14, обмотка 8, вывод 23. Цод действием тока, протекаю

10

15

20

25

9222

2

щего по рабочей обмотке 8, сердечник 6 перемагничивается вверх по петле гистерезиса, и на всех обмотках сердечника 6 индуктируются напряжения с плюсом на началах. Создается цепь: начало обмотки 9, резистор 22, переход эмиттер-база транзистора , конец обмотки 9. Под действием тока, текущего по первичной обмотке 4, сердечник выходного трансформатора 3 перемагничивается вверх пО петле гистерезиса, на всех его обмотках индуктируются напряжения с плюсом на началах. Создается цепь в обмотке 10 управления сердечника 7: начало обмотки 20, резистор 21, переход эмиттер-база транзистора 19, конец обмотки 20, и цепь: вывод 16, резистор 24, переход эмиттер-коллектор транзистора 19, обмотка 10, вывод 17. Сердечник 6 находится в рабочем полупериоде, а сердечник 7 - в управляющем, перемагничиваясь до индукции, определяемой током упраЕ ления, при обесточенной рабочей обмотке 8, так как транзистор 2 в этом полупериоде закрыт.

При насыщении сердечника 6 резко уменьшается индуктивное сопротивление его рабочей обмотки 8, а, следовательно, и напряжение на обмотке 8, происходит лавинообразный процесс переключения транзисторов: транзистор 1 закрывается, а транзистор 2 открывается, начинается второй полупериод, протекающий аналогично описанному с переменной роли сердечников 6 и 7 и транзисторов 18 и 19.

Таким образом, как следует из принципа работы преобразователя, транзисторы 18 и 19 сфа.ированы с транзисторами I и 2, и. когда один переключающий сердечник находится в рабочем полупериоде, его управляющая обмотка отключена и не оказывает влияния на ход процесса в другом трансформаторе, находящемся в управляюн1ем полупериоде, у которого также разомкнута цепь рабочей обмотки, т. е. предлагаемый преобразователь является быстродействую- плим. Вследствие отсутствия в цепи рабочих обмоток дополнительной пары транзисторных ключей уменьп:ается зависимость частоты от сопротивления нагрузки.

30

35

40

Формула изобретения

Быстродействующий магнитно-транзисторный управляемый преобразователь, со- ;1ержащий два переключающих насыщающихся трансформатора, два управляющих транзистора, два основных транзистора, эмиттеры которых подключены к первому входному питающе.му выводу преобразователя, и выходной трансформатор, первичная обмотка которого включена между коллекторами основных транзисторов, отвод от ее средней точки соединен с Евторым входным питающи.м выводом преобразователя, вторичная обмотка подключена к выходным выводам преобразователя, а две допо. 1нительные обмотки подключены к входам управляющих транзисторов, каждый из которых подключен через регулируемый резистор и управляющие обмотки переключающих трансформаторов к выводам для подключения источника управляющего сигнала, рабочие обмотки переключающих трансформаторов через разделительные диоды связаны с первичной обмоткой выходного трансформатора, а выходные обмотки переосновных транзисторов, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности частоты выходного напряжения при изменении нагрузки, каждя цепь рабочей обмотки переключающего трансформатора с разделительным диодом включена между коллектором соответствующего основного транзистора и вторым входным питающим выводом преобразователя, а в цепь каждой половины первичной обмотки выходного трансключающих трансформаторов через общий tO форматора последовательно включен введен- базовый резистор подключены к входамный блокирующий диод.

основных транзисторов, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности частоты выходного напряжения при изменении нагрузки, каждя цепь рабочей обмотки переключающего трансформатора с разделительным диодом включена между коллектором соответствующего основного транзистора и вторым входным питающим выводом преобразователя, а в цепь каждой половины первичной обмотки выходного трансформатора последовательно включен введен- ный блокирующий диод.

Изобретение относится к области элек- троте.хники и может быть иснользовано в система.х вторичного электропитания и автоматики для преобразования постоянного напряжения в переменное регулируемой частоты. He. ib изобретения - повышение стабильности частоты выходного напряжения при изменении нагрузки преобразователя. Устр- во содержит два основных транзистора 1 и 2, соединенных по схеме автогенератора со средней точкой. Цепи управления выполнены в виде магнитного усилителя. Обмотки 10 управления магнитного усилителя получают питание от источника управляющего сигнала с помощью управляющи.х транзисторов 18 и 19. Последние сфазированы с транзисторами 1 и 2. Когда один переклю- чаюа1ий сердечник находится в рабочем полупериоде, его управляющая обмотка отключена и не оказывает влияния на .ход процесса в другом трансформаторе, находящемся в управляющем полупериоде. Из-за отсутствия в цепи рабочих обмоток дополнительной пары ключей уменьшается зависимость частоты от сопротивления нагрузки. 1 ил. i (Л ОС о со ьо го to 5 Кн