Транзисторный преобразователь Советский патент 1988 года по МПК H02M7/538 

113

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитания и электропривода для преобразования постоянного напряжения в переменное.

Цель изобретения - повьшение надежности путем упрощения, фиг.1 показана принципиальная схема преобразователя; на фиг.2 -схема коммутатора; на фиг.З - диаграммы токон и напряжений предлагаемого преобразователя .

Транзисторный преобразователь (фиг.1) содержит фазосдвигающий узел 1, вход которого соединен с выходом : а;;ающего генератора 2 с управляющим трансформаторг)м 3, имеющим первичную 4 и вторичные 5 и 6 обмотки, двухтактный усилитель мощности с силовыми транзисторами 7 и 8 и выходным трансформатором 9 с обмотками 10 и I (первичные) и 12 (вторичная), последняя из которых подключена к нагрузке 13. В устройство также входят коммутирующий трансформатор 14 с дополнительной 15 и основными 16 и 17 обмотками и базовые резисторы 18 и 19, подключенные к базам силовых транзисторов 7 и 8. Параллельно управляющему переходу каждого силового транзистора 7 (8) подсоединена через разделительн,|й диод 20 (21) вторичная обмотка 5(6) трансформатора 3. Транзисторный преобразователь снабжен KONfMyTaTopoM 22, подключенным своим входом к выходу узла 1, а выходом - к обмотке 15 коммутирующего трансформатора 14, каждая из основны обмоток которого 16(17) подключена одним выводом к эмиттеру силового транзистора 7(8), а другим - к базовому резистору 18(19). Коммутатор 22 (фиг.2) может быть вьетолнен например в виде выпрямителя на диодах 23 и

24, подключенного входом к обмотке 15 коммутирующего трансформатора 14, а выходами - к эмиттеру и коллектору управляющего транзистора 25, база которого соединена с выходом узла 1.

Преобразователь работает следующим образом.

С выхода задающего генератора (фиг.1) поступает прямоугольное импульсное напряжение (фиг.З), опреде.45

50

(фиг.Зг). В процессе выхода из насы- щения напряжение на управляющем переходе силового транзистора 7 имеет полярность, согласную с полярностью напряжения на обмотке 5 управления (плюс - на базе и минус - на эмиттере) , что исключает включение силового транзистора 8 на всем интервале tv,, несмотря на то, что транзистор 25 коммутатора 22 включается одновременно с переключением задающего генератора, ток по нему практически не протекает (фиг.Зб) из-за щунтирования управляющим переходом силового транзисляющее тактовую частоту работы преоб- тора 7 обмотки 16 управления коммути10

15

20

25

30

35

40

45

50

и 2) включен. На обмотке 3 управления трансформатора 3 напряжение является запирающим для разделительного диода

20,а на обмотке б управления - отпирающим для разделительного диода 21. Поэтому через разделительный диод

21,базовьй резистор 19 и обмотку 17 управления коммутирующего трансформатора I4 протекает ток и одновременно течет ток по открытому транзистору 25, который шунтирует коммутирующий трансформатор 14 и исключает отпирание силовых транзисторов 7 и 8. Транзистор 25 остается во включенном состоянии в течение времени t (фиг. Зб) . После его выключения откроется силовой транзистор 7 за счет базового тока, определяемого напряжением на обмотке 16, трансформируемым из обмотки 17, и сопротивлениями базовых резисторов 18 и 19 фиг.Зв, г). Ток коллектора транзистора 7 показан на фиг.Зд, а напряжение на выходной обмотке 12 трансформатора 9 представлено на фиг.Зе. Процесс выключения силового транзистора 7 начинается с момента переключения задающего генератора 2, т.е. при изменении полярности напряжений на обмотках трансформатора 3. Разделительный диод 20 открывается и по нему начинает протекать обратный базовый ток, величина которого определяется внутренним сопротивлением задающего генератора 2. Длительность процесса выключения зависит от обратного базового тока, коллекторного тока, коэффициента насыщения и инерционных свойств транзисторов и в основном состоит из интервала выхода из насыщения tf

(фиг.Зг). В процессе выхода из насы- щения напряжение на управляющем переходе силового транзистора 7 имеет полярность, согласную с полярностью напряжения на обмотке 5 управления (плюс - на базе и минус - на эмиттере) , что исключает включение силового транзистора 8 на всем интервале tv,, несмотря на то, что транзистор 25 коммутатора 22 включается одновременно с переключением задающего генератора, ток по нему практически не протекает (фиг.Зб) из-за щунтирования управляющим переходом силового транзис тора 7 обмотки 16 управления коммути

Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразоь; тельной технике, и может применяться в источниках вторичного электропитания. Цель - повышение надежности путем упрощения. Сигнал на включение силового транзистора не поступает до тех пор, пока не выйдет из насыщения выключающийся силовой транзистор, т.е. не возникнут сквозные токи при любом характере нагрузки при работе двухтактного усилителя мощности в режиме широтно-импульсной модуляции, а также в режиме усиления прямоугольных импульсов без паУзы. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

разователя. Предположим, что оба силовых транзистора 7 и 8 выключены, а транзистор 25 коммутатора 22 (фиг.1

рующего трансформатора 14. После выключения силового транзистора 7 на его управляющем переходе напряжение

3-13

меняет знак (минус - на базе и плюс на эмиттере) и становится практически равным напряжению на обмотке 5 управления. В этот же момент времени исчезает напряжение на выходе двухтактного усилителя мощности (фиг.Зе). Через базовый резистор 18 и обмотку 16 течет ток с удвоенной амплитудой и течет ток по транзистору 25 коммутатора

22. Силовой транзистор 8 остается закрытым до конца интервала t, т.е. до тех пор, пока не выключится транзистор 25. Следовательно, формируется

пауза в выходном напряжении (фиг.Зе).с тором, двухтактный усилитель мощнос20

С выключением транзистора 25 появляется ток в обмотке 17 управления, через базовый резистор 19 включается силовой транзистор 8 и на выходе трансформатора 9 появляется напряжение с обратной полярностью. На этом интервале ток через базовый резистор 18 уменьшается практически вдвое, так как к обмоткам 5 и 17 оказьгоаются последовательно подключенньпуш базовые 25 резисторы 18 и 19. При очередном переключении задающего генератора 2 .За) изменяется полярность напряжения на обмотке 5 и 6 управления за- крьшается разделительный диод 20, пе- ,Q 1 естает течь ток по базовому резистору 18 Сфиг.Зв), включается разделительный диод 21 и начинается процесс выключения силового транзистора 8. При этом формируется обратный базовый ток, а ток во включившемся транзисто- ре 25 и по обмотке I7 управления коммутирующего трансформатора 14 практически отсутствует из-за шунтирования переходом силового транзистора 8, напряжение на котором имеет полярность, согласную с полярностью на обмотке 6 управления, что исключает включение силового транзистора 7 обмотки 16 уп40

ти с силовыми транзисторами и коммутирующий трансформатор, причем к базе каждого силового транзистора подключен первьм вьгеодом базовый резистор, а параллельно управляющему переходу того же транзистора подсоединена через разделительный диод вторичная обмотка управляющего трансформатора, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности путем упрощения, введен коммутатор, подсоединенный входом к выходу фазосдвигаю- щего узла, а выходами - к дополнительной обмотке коммутирующего трансформатора, каждая из основных обмоток которого подключена одним выводом к эмиттеру соответствующего силового транзистора, а другим - к второму выводу соответствующего базового резистора.

с выходом фаэосдвиравлення при любом состоянии транзистора 25. После выключения силового транзистора 8 выходное напряжение становится нулевым (фиг.3) и появляется ток в транзисторе 25. В дальнейшем все процессы повторяются.

Формула изобретения

I. Транзисторный преобразователь, содержащий фазосдвигающий узел, вход которого соединен с выходом задающего генератора с управляющим трансформа0

5 Q

0

ти с силовыми транзисторами и коммутирующий трансформатор, причем к базе каждого силового транзистора подключен первьм вьгеодом базовый резистор, а параллельно управляющему переходу того же транзистора подсоединена через разделительный диод вторичная обмотка управляющего трансформатора, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности путем упрощения, введен коммутатор, подсоединенный входом к выходу фазосдвигаю- щего узла, а выходами - к дополнительной обмотке коммутирующего трансформатора, каждая из основных обмоток которого подключена одним выводом к эмиттеру соответствующего силового транзистора, а другим - к второму выводу соответствующего базового резистора.

с выходом фаэосдви(Svyv-l

l

Г ПРПГ5

21

W.f

ил/г.з