Двухтактный транзисторный преобразователь постоянного напряжения Советский патент 1988 года по МПК H02M3/335 

.

4

о со

ГО

00 со

(pue.i

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

Цель изобретения - повышение КПД и надежности путем форсирования запирания силовых транзисторов.

На фиг. 1 показана схема двухтактного транзисторного преобразователя; на фиг. 2- временные диаграммы изменения токов и напряжений.

Устройство содержит автогенератор 1 с насыш.аюш,имся управляющим трансформатором 2, имеющим вторичные обмотки 3 и запирающую обмотку 4, регулируемый уси- ;литель 5 мощности выполнен .двухтактным :на силовых транзисторах, базы которых через развязывающие диоды 6 запирающего :ключа 7 подключены к соответствующим выводам запирающей обмотки 4 и дополнительной обмотки 8, включенных последовательно и согласно. Дополнительная обмотка 8 размещена на выходном трансформаторе 9 усилителя 5 мощности. Выход- ное напряжение преобразователя, снимаемое с основной обмотки 10 трансформатора 9, через выпрямитель с фильтром 11 поступает на выход преобразователя и на вход широтно-импульсного модулятора 12, выход которого соединен с входом запирающего ключа 7.

Запирающий диодно-транзисторный ключ

7содержит, помимо первой пары развязывающих диодов 6, вторую пару развязывающих диодов 13 и управляющий транзистор 14.

Устройство работает следующим образом.

При подаче входного напряжения питания начинает работать автогенератор I и на вход регулируемого усилителя мощности 5 поступают прямоугольные импульсы напряжения (напряжение Ui на фиг. 2), Модуляция длительности которых осуществляется путем изменения длительности открытого состояния запирающего ключа 7 по выходному сигналу широтно-импульсного Модулятора 12 (напряжение Ui2 на фиг. 2).

8модуляторе 12 происходит сравнение части выходного напряжения с опорным и преобразование напряжения рассогласования (напряжение Uo на фиг. 2) во временной интервал. Каждому изменению напряжения обратной связи соответствует определенная длительность открытого состояния транзисторов усилителя 5 мощности, что и обеспечивает стабилизацию выходного напряжения преобразователя. Например, в момент ti, когда происходит сравнение пилообразного напряжения (напряжение U2 на фиг. 2) с напряжением рассогласования Uo, спустя время tj определяемое задержкой работы преобразователя

напряжение - время, открывается запи- раюи.1ий ключ 7 и суммарное напряжение запирающей 4 и дополнительной 8 обмоток через развязывающие диоды 6, 13 прикладывается к базе соответствующего транзистора усилителя 5 мощности. Напряжение дополнительной обмотки 8 существует и сохраняет свою прежнюю полярность из-за запаздывания выключения ранее открытого транзистора. Таким образо.м,

0 пока не закроется открытый транзистор, на вход ему подается запирающее напряжение повышенной величины, чем и обеспечивается форсированное запирание транзистора (ток 1б на фиг. 2), уменьщение диг намических потерь и вероятности выхода из строя силовых транзисторов усилителя мощности. При этом в процессе удержания не происходит лавинного пробоя управляющего перехода силового транзистора, так как отключение форсирующего источника проис0 ходит сразу после завершения процесса запирания, т. е. форсируется как процесс рассасывания, так и процесс спада тока коллектора. После запирания усилителя 5 мощности в момент t напряжение дополнительной об.мотки 8 становится равным нулю (напряжение Ug на фиг. 2) и удержание транзисторов в запертом состоянии осуществляется обмотками 3, 4. В момент is при сравнении фронта пилообразного напряжения с напряжением рассогласова0 ния с задержкой (зф изменяется скачком выходное напряжение широтно-импульсного модулятора 12 и запирающий ключ 7 переходит в режим отсечки. Далее процессы работы устройства повторяются.

35

Формула изобретения

Двухтактный транзисторный преобразователь постоянного напряжения, содержащий задающий автогенератор с управляющим трансформатором, имеющим первичную,

запирающую и вторичные обмотки, которые связаны с базами транзисторов усилителя мощности, выходной трансформатор которого имеет основную и дополнительную обмотки, причем основная обмотка через

выпрямитель и фильтр подключена к выходным выводам преобразователя и к входу широтно-импульсного модулятора, выход коорого соединен с входо.м запирающего иодно-транзисторного ключа, выходами подключенного к входам транзисторов усилиеля мощности, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД и надёжности путем форсированного запирания транзисторов усилителя мощности, запирающая обмотка управляющего трансформатора и дополнительная обмотка выходного трансформатора

включены последовательно и согласно друг с другом.

U1

Изобретение относится к электротехнике и .может быть использовано в системах электропитания и электропривода. Цель изобретения - увеличение КПД и надежности нутем форсированного запирания транзисторов усилителя мощности. Управляющие импульсы широтно-импульсного модулятора 12 подаются на вход регулируе- .мого усилителя мощности 5 через запирающий ключ 7. Последовательное и согласное соединение запирающей обмотки 4, расположенной на насыщающемся управляющем трансформаторе 2 автогенератора 1. и дополнительной обмотки 8 трансформатора 9 усилителя мощности 5 обеспечивает форсированное запирание транзисторов при попадании среза импульса управления на интервал увеличения тока намагничивания насыщающегося управляющего трансформатора 2. В момент открывания запирающего ключа 7 на базы транзисторов усилителя мощности 5 подается суммарное напряжение запирающей 4 и дополнительной 8 обмоток, поскольку напряжение дополнительной обмотки 8 сохраняет свою прежнюю полярность из-за запаздывания выключения ранее открытого транзистора. Таким образом, форсируется как процесс рассасывания, так и пропесс спада тока колектора. 2 ил. (О сл

XV ./Ч

Щ XX ,

tf

p

15

/

//

v

ЕГ

IL,

qjus.Z