Стабилизированный конвертор Советский патент 1988 года по МПК H02M3/337 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике, и может быть использовано в источниках вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры.

Цель изобретения - повьшение надежности работы на этапе выключения силовых транзисторов путем введения задержки подключения источника запирающего напряжения.

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема стабилизированного конвертора.

Стабилизированный конвертор со- держит мостовой инвертор на силовых транзисторах 1-4, выходной трансформатор 5, выходной обмоткой связанны через выходной вьшрямитель 6, фильт 7 и усилитель 8 обратной связи с ши ротно-импульсным модулятором 9. Выход широтно-импульсного модулятора 9 через вторичные обмотки трансформтора 10 соединен с блоками П-14 управления.

Для питания блоков 11-14 управления служит генератор 15 напряжения с трансформатором 16, а выходы блоков управления соединены с соответствующими управляющими переходами силовых транзисторов 1-4.

Каждый блок П-14 з правления содержит включающий I7 и отключающий 18 транзисторы, первый 19 и второй 20 резисторы, нелинейный дроссель 21, первый 22 и второй 23 диоды, источники,отпирающего и запирающего напряжений, вьшолненные на мостовом выпрямителе 24 и конденсаторах 25 и 26, третий резистор 27.

Стабилизированный конвертор работает следующим образом.

При подаче постоянного напряжег ния питания генератор 15 напряжения начинает вырабатывать переменное напряжение прямоугольной формы, которое через трансформатор 16 поступает, на входы блоков 11-14 управления и через соответствующий мостовой вьшрямитель 24 заряжает конденсаторы 25 и 26, а также запитывает усилитель 8 с обратной связи .и ши- ротно-импульсный модулятор 9. Силовые транзисторы 1-4 через блоки II- 14 управления преобразуют постоянное напряжение питания в переменное напряжение, которое выделяется на . обмотках трансформатора 5. С выхода

0

5

0

5

0

5

0

5

этого трансформатора напряжение через выходной выпрямитель 6 и фильтр 7 поступает на вход устройства в виде стабилизированного постоянного напряжения.

Управление стабилизированным конвертором рассмотрим на примере раскрытой схемы блока 11 управления. Силовой транзистор 4 коммутируется с помощью включающего 17 и. отключающего 18 транзисторов путем подачи через них напряжений конденсаторов 24 и 25. Управление включающим транзистором 17 осуществляется от обмотки и трансформатора 10 широтно- импульсного модулятора 9 импульсом положительной полярности через диод 22 и первый резистор 19.

Ток управления силовым транзистором 4 протекает по цепи: Плюс конденсатора 25, второй резистор 20, коллекторный переход включающего транзистора 17, Минус конденсатора 25.

При отсутствии импульса управления на вторичной обмотке трансформатора 10 включается отключающий транзистор 18 током управления через первый резистор 19 от шины Плюс конденсатора 26. Ток запирания силового транзистора 4 протекает от шины Плюс конденсатора 26 через переход эмиттер - база силового транзистора 4 и параллельно через третий резистор 27, диод 23, нелинейный дроссель 21, переход коллектор - эмиттер отключающего транзистора 18 к шине Минус конденсатора 26.

Формирование импульса тока выключения силового транзистора состоит из двух этаповi На первом этапе при включении отключающего транзистора 18 ток в его коллекторной цепи незначителен и ограничен индуктивностью нелинейного дросселя 21. На этом этапе происходит разряд емкости, рас- сасьшание носителя база - эмиттер насыщенного силового транзистора 4 через третий резистор 27. Постоянная времени цепи определяется емкостью переход а и величиной сопротивления резистора 27. После окончания разряда этой емкости происходит резкое насыщение нелинейного дросселя 21. Б результате такого насыщения начинается второй этап запирания силового транзистора 4, который сопровождается резким увеличением запирающе-

го напряжения на переходе база - эмиттер силового транзистора.

Формирование задержки импульса запирания силового транзистора обеспечивает пассивное рассасьшание носителей в переходе эмиттер - база, что несколько увеличивает время рас- сасьшания, но устраняет нежелательные явления (особенно в высоковольтных транзисторах), вызывающие вторичный пробой.

Формула изобретения

Стабилизированный конвертор, содержащий мостовой инвертор на силовых транзисторах с выходным трансформатором, выходной выпрямитель с фильтром, к которому через усилитель обратной связи подключен широтно-им- пульсный модулятор, выходы которого подключены к входам соответствующих блоков управления силовыми транзисторами, каждый из которых содержит отключающий транзистор, к базе которо- го подключен первый вывод первого резистора и первый вьшод управляющей обмотки трансформатора широтно-им- пульсного модулятора, второй вывод

0

5

0

5

которой через первый диод соединен с базой включающего транзистора, управляющий переход которого шунтирован вторым диодом, коллектор включающего транзистора соединен через второй резистор с положительным выводом источника отпирающего напряжения, а эмиттер - с базой силового транзистора, эмиттер отключающего транзистора соединен с отрицательным вьшодом источника запирающего напряжения, другие выводы источников запирающего и отпирающего напряжений и второй вывод первого резистора объединены и соединены с эмиттером соответствующего силового транзистора, отличающийся тем, что, с целью повышения надежиости работы на этапе включения силовых транзисторов путем введения задержки подключения источника запирающего напряжения, в состав каждого блока управления введен нелинейный дроссель, который включен между коллектором отключающего и базой включающего транзисторов, а управляющий переход силового транзистора шунтирован третьим резистором.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике, и может быть использовано в источниках вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры. Цель изобретения - повьшение надежности работы на этапе выключения силовых транзисторов путем введения задержки подключения источника запирающего напряжения. Изобретение содержит мостовой инвертор на силовых транзисторах 1-4, выходной трансформатор 5, усилитель 8 обратной связи, широтно-импульснь1й модулятор 9с трансформатором 10 и блоки управле f/, ния 11-14. Каждый блок управления содержит включающий 17 и отключающий 18 транзисторы, первый 19 и второй 20 резисторы, нелинейный дроссель 21, первый 22 и второй 23 диоды, источники отпирающего и запирающего напряжений на мостовом вьшрямителе 24 и третий резистор 27. Выключение силового транзистора состоит из двух этапов. На первом этапе при включении отключающего транзистора 18 ток в его коллекторной цепи незначителен, так как ограничен нелинейным дроссе-. лем 21, происходит пассивное рассасывание носителей в насыщенном эмиттер-базовом переходе силового транзистора 4 через третий резистор 27. После этого происходит насьпцение нелинейного дросселя 21, что сопровож- дается резким увеличением запирающего напряжения. Такая задержка запирающего напряжения устраняет нежелательные явления (особенно в высоковольтных транзисторах), вызьтающие вторичный пробой. 1 ил. & (Л 4 05 Од 1 ;о