Преобразователь постоянного напряжения в переменное Советский патент 1988 года по МПК H02M7/538 

4: ГО

го

со со

00

1422338

Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразова- ельной технике, и может быть исполь- овано в устройствах автоматики, вы- Цислительн ой и радиотехники различного назначения.

Цель изобретения - повышение надежности и КПД путем исключения сквозных токов при использовании в устрой- « стве транзисторов одного типа проводимости.

; На чертеже представлена схема преобразователя напряжения.

Преобразователь содержит транзис- г торный усилитель 1 мощности, выполненный по схеме со средней точкой трансформатора, и блок 2 управления, В усилитель 1 мощности входят силовой трансформатор 3 со средней точкой, силовые 2п транзисторы 4 и 5,.управляющие переходы KOToplix шунтированы блокирующими транзисторами 6 и 7, а их базы через резисторы 8 и 9 подключены к средней точке трансформатора, контролирующие 25 транзисторы 10, 11 того же типа проводимости, эмиттеры которых подключены к эмиттерам силовых транзисторов 4 и 5, коллекторы через первьш и второй резисторы 12 и 13 подключены к средней точке трансформатора, а каждая база через цепочку из последовательно соединенных стабилитрона 14 (15) и развязывающего диода 16 (17), шунтированную конденсатором 18 (19), подключена к коллектору силового транзистора 4 (5), а общая точка стабилитрона и развязывающего диода через третий и четвертьй резисторы 20 и 21 подключена к средней точке трансформатора, коллекторы транзисторов 10 и 11 соединены перекрестно с эмиттерами переключающих транзисторов 22 и 23, коллекторы котор к подключены к базам соответствующих блокирующих транзисторов 6 и 7, а базы через пятый и шестой резисторы 24 и 25 подключены к средней точке трансформатора 3..Питание усилителя 1 мощности осуществляется от источника 26.

30

35

45

равления осуществляется от источника 39.

Преобразователь напряжения работает следующим образом.

В зависимости от положения управляющих переключателей 31 - 34 и переключателей в узле 36 управления возможны различные режимы работы устройства.

Статический режим-(когда вместо трансформатора используется дифференциальная нагрузка), при котором либо длительно открыт один из силовых транзисторов, либо оба силовых транзистора в одинаковом состоянии, В этом работы переключатели 31 и 32 замкнуты, а переключатели 33 и 34 разомкнуты. Состояние силовых ключей зависит от сигналов на выходах узла 36 управления и соответственно триггеров 37 и 38. Например, на выходе триггера 37 сигнал О, а на вьпсо- де триггера 38 сигнал 1. Тогда переключающий транзистор 29 по коллектор-базовой цепи закрыт, а транзистор 30 открыт, следовательно, блокирующий транзистор 27 закрыт, а транзистор 28 открыт, и соответственно, силовой транзистор 4 открыт, а транзистор 5 закрыт. Если на выходе обоих триггеров 37 и 38 сигналы 1, то оба силовых транзистора закрыты. Статический режим работы можно осуществлят вручную с помощью переключателей 33 и 34 при разомкнутых переключателях 31 и 32.

Динамический режим, при котором силовые транзисторы поочередно коммутируются с частотой, определяемой задающим генератором 35. Например, силовой транзистор 4 открыт, а транзистор 5 закрыт. При этом в блоке 2 управления блокирующий транзистор 27 закрыт, транзистор 8 открыт, а в усилителе 1 мощности открытый силовой транзистор 4 через диод 16 шунтирует входную цепь (резистор 20 - стабилитрон 14 - управляющий переход транзистора 10) контролирующего транБлок 2 управления содержит блокирую--. 50 зистора 10, поддерживая его в закры- щие транзисторы 27 и 28, как и в усилителе 1 мощности шунтирующие управляющие переходы силовых транзисторов 4 и 5, переключающие транзистору 29 и 30, управляющие переключатели 31-55 34, а также задающий генератор 35 импульсов, узел 36 управления и два триггера 37 и 38. Питание блока уптом состоянии, в то время как входная цепь контролирующего транзистора 11 поддерживает его в открытом состоянии. Ток через резистор 24 протекает через базо-эмиттерный переход переключающего транзистора 22 и откры- тьм транзистор 11, поэтому ток базы блокирующего транзистора 6 равен

г п5 0

5

45

равления осуществляется от источника 39.

Преобразователь напряжения работает следующим образом.

В зависимости от положения управляющих переключателей 31 - 34 и переключателей в узле 36 управления возможны различные режимы работы устройства.

Статический режим-(когда вместо трансформатора используется дифференциальная нагрузка), при котором либо длительно открыт один из силовых транзисторов, либо оба силовых транзистора в одинаковом состоянии, В этом работы переключатели 31 и 32 замкнуты, а переключатели 33 и 34 разомкнуты. Состояние силовых ключей зависит от сигналов на выходах узла 36 управления и соответственно триггеров 37 и 38. Например, на выходе триггера 37 сигнал О, а на вьпсо- де триггера 38 сигнал 1. Тогда переключающий транзистор 29 по коллектор-базовой цепи закрыт, а транзистор 30 открыт, следовательно, блокирующий транзистор 27 закрыт, а транзистор 28 открыт, и соответственно, силовой транзистор 4 открыт, а транзистор 5 закрыт. Если на выходе обоих триггеров 37 и 38 сигналы 1, то оба силовых транзистора закрыты. Статический режим работы можно осуществлять вручную с помощью переключателей 33 и 34 при разомкнутых переключателях 31 и 32.

Динамический режим, при котором силовые транзисторы поочередно коммутируются с частотой, определяемой задающим генератором 35. Например, силовой транзистор 4 открыт, а транзистор 5 закрыт. При этом в блоке 2 управления блокирующий транзистор 27 закрыт, транзистор 8 открыт, а в усилителе 1 мощности открытый силовой транзистор 4 через диод 16 шунтирует входную цепь (резистор 20 - стабилитрон 14 - управляющий переход транзистора 10) контролирующего транзистора 10, поддерживая его в закры-

том состоянии, в то время как входная цепь контролирующего транзистора 11 поддерживает его в открытом состоянии. Ток через резистор 24 протекает через базо-эмиттерный переход переключающего транзистора 22 и откры- тьм транзистор 11, поэтому ток базы блокирующего транзистора 6 равен ну31422338

лю и он закрыт. 1 ок через резистор 25 ролирующие транзисторы и блок уп- протекает через базо-коллекторный равления, о т л и ч а ю щ и i l с я перех од транзистора 23 (так как базе- тем, что, с целью повышения надеж- эмиттерный контур разорван закрытым ности и КПД путем исключения сквоз- транзистором 10), поддерживая при ньк токов при использовании в устрой- этом блокирующий транзистор 7 в от- стве транзисторов одного типа прсво- крытом состоянии, а силовой транзис- димости, введены два переключающих тор 5 в закрытом. При очередном им- транзистора, два развязывающих диода, пульсе задающего генератора 35 блоки- IQ два стабилитрона, два конденсатора и рующие транзисторы 27 и 28 блока 2 шесть резисторов, причем эмиттеры управления изменяют свое состояние контролирующих транзисторов подключена противоположное. Тогда открыв- ны к эмиттерам силовых транзисторов, шийся транзистор 27 шунтирует управ- коллекторы через соответствующие пер- ляющий переход силового транзистора ig ьй и второй резисторы подключены 4 - начинается этап его запирания к средней точке трансформатора, а (рассасывание заряда в базе). До тех каждая база через цепочку из после- пор, пока не происходит запирания довательно соединенных стабилитрона транзистора 4, не меняется состояние и развязывающего диода, шунтирован- транзисторов 10, 23 и 7, а следова- 20 конденсатором, подключена к кол- тельно, не происходит отпирание сило- лектору силового транзистора, при вого транзистора 5.. этом анод стабилитрона соединен с

Этим обеспечивается исключение базой контролирующего транзистора, сквозных токов в силовых транзисто- катод развязывающего диода - с кол- рах, что повышает надежность и КПД 25 лектором силового транзистора, а об- всего устройства.щая точка стабилитрона и развязывающего диода через соответствующие треФормула изобретениятий и четвертьш резисторы подключена

к средней точке трансформатора, колПреобразователь постоянного напря- Q лекторы контролирующих транзисторов жения .в переменное, содержащий тран- соединены перекрестно с эмиттерами зисторный усилитель мощности, выпол- соответствующих переключающих тран- ненный по схеме со средней точкой зисторов, коллекторы которых подклю- трансформатора, силовые транзисторы, чены к базам соответствующих блоки- управляющие переходы которых шунтиро- рующих транзисторов, а базы через ваны блокирующими транзисторами, а соответствующие пятый и шестой резис- их базы через резисторы подключены торы подключены к средней точке транс- к средней точке трансформатора, конт- форматора.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к преобразовательной технике. Цель изобретения - повьппение надежности и КПД путем ис ключения сквозных токов при использовании в устройстве транзисторов одного типа проводимости. Преобразователь содержит усилитель мощности (УМ) 1, блок управления 2.УМ 1 выполнен на силовых транзисторах 4 и 5, блокируюпр х транзисторах 6 и 7 и контролирующих транзисторах 10, 11. Введение переключающих транзисторов 22 и 23, развязывающих диодов 16 и 17, стабилитронов 14 и 15, конденсаторов 18 и 19 обеспечивает запирание силового транзистора 4 шунтированием транзисторов 27, не изменяя состояния транзисторов 10, 23 и 7, а следовательно, не произойдет отпирания силового транзистора 5. 1 ил. 5 (Л