СТАТИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ Советский патент 1965 года по МПК H02M7/48 H02M1/04 

В системах электропитания транспортных средств и других установках применяются двухтактные транзисторные статические преобразователи постоянного тока в переменный, работающие на повышенной частоте.

При переключении транзисторов вследствие запаздывания закрытия транзистора, обусловленного явлением рассасывания избыточных носителей в его базе, в схеме развивается режим короткого замыкания, приводящий к повыщенным динамическим потерям мощности в транзисторах. Для исключения этого режима применяются схемы с несимметричным управлением транзисторами, в которых длительность открывающего импульса меньще длительности закрывающего импульса.

Известные схемы статических преобразователей с несимметричным управлением используют эффект рассасывания носителей дополнительного диода. Такие схемы достаточно сложны, неэкономичны и степень несимметрии их относительно мала и практически нерегулируема.

Предлагаемая схема преобразователя не имеет указанных недостатков. Согласно изобретению несимметрия импульсов управления осуществляется с помощью насыщающегося трансформатора с сердечником из материала с прямоугольной петлей гистерезиса. Трансформатор включен вторичной, щунтированной

диодом обмоткой последовательно в цепь базы транзистора, а первичной - на источник управляющих импульсов через ограничивающее сопротивление. При поступлении открывающего импульса управления на время перемагничивания сердечника трансформатора транзистор оказывается активно закрытым, т. е. его открытие задерживается.

Величина этого времени задерл ки определяет несимметрию имнульсов, приложенных ко входу транзистора, и может регулироваться выбором параметров трансформатора.

На фиг. 1 изображена предлагаемая схема управления одним из транзисторов преобразователя; на фиг. 2 - диаграмма напряжения на входе транзистора.

Насыщающийся трансформатор Тр имеет две обмотки и Wa, причем число витков обмотки W-2 больще чем W. Когда полярность сигнала управления Uу является для транзистора открывающей, во вторичной обмотке Wz наводится э.д.с. И - величина больщая чем и у. Разность напряжений U.-Uy активно запирает транзистор. Через некоторое время задержки t.д (см- фиг. 2) сердечник трансформатора Тр насыщается, напряжение (/о падает почти до нуля и транзистор открывается под действием напряжения Ну. Через полпериода полярность напряжения О у изменяется на обратную, транзистор запирается

под действием запирающего сигнала Uу , приложенного ко входу транзистора через диод, шунтирующий обмотку Wz- При этом сердечник трансформатора перемагничивается в другую сторону. Сопротивление R является ограничительным.

Время задержки t .ао определяется параметрами трансформатора и схемы и может быть выбрано любым на основании формулы:

2В... 5 . IFi

зад -

и R W,

где В и Н -индукция насыщения и коэрцитивная сила материала сердечника; 5 и / - поперечное сечение и длина магнитной цепи сердечника.

Трансформатор обычно имеет небольшие размеры, так как время задерл ки меньше рабочего периода преобразователя.

Предмет изобретения

Статический преобразователь постоянного тока в переменный, выполненный на транзисторах, управляемых несимметричными импульсами, отличающийся тем, что, с целью снижения динамических потерь, в транзисторах применен насыщающийся трансформатор на сердечнике из материала с прямоугольной петлей гистерезиса, вторичная обмотка которого, шунтированная диодом, включена последовательно в цепь базы транзистора, а первичная обмотка включена на источник управляющих импульсов через ограничивающее сопротивление.

Фиг.1 Закрыта

Открыто