Стабилизированный конвертор Советский патент 1992 года по МПК H02M3/335 

(Л

с

потерь в интервале запирания силовых МДП-транзисторов.

На фиг. 1 показана схема стабилизированного конвертора; на фиг. 2 - схема стабилизированного конвертора с цепями управления, выполненными на транзисторах р-п-р-проводимости.

Конвертор содержит инвертор на МДПтранзисторах 1, 2, включенных по полумостовой схеме, силовой трансформатор 3, выпрямитель 4, фильтр 5, широтно-импульсный модулятор 6, развязывающий трансформатор 7, цепи управления транзисторов, включающие в себя источники отпирающих напряжений 8, 9, первые резисторы 10, 11, отключающие составные транзисторы 12, 13, вторые резисторы 14, 15, включающие транзисторы 16,17, дополнительные транзисторы 18, 19, элементы 20-23 возможного варианта исполнения источников отпирающих напряжений 8, 9, дополнительные диоды 24, 25, конденсаторы 26,27, вторичные обмотки 28 и 29 развязывающего трансформатора.

Конвертор с р-п-р-транзисторами в цепях управления (см. фиг. 2) содержит те же элементы 1-28, а также элементы 30-33 возможного варианта двуполярного исполнения источников отпирающих напряжений 8, 9 и цепь запуска ШИМ (не показана).

В установившемся режиме конвертор работает следующим образом,

При появлении напряжения на входных зажимах конвертора ШИМ 6 вырабатывает смещенные по фазе на 180 импульсы управления. Воздействие возмущающих факторов вызывает, в зависимости от вида модуляции, квазисинхронное изменение длительности смежных импульсов или вариацию длительности паузы.

Положительная полярность напряжения, прикладываемого со вторичной обмотки 28 трансформатора 7 через резистор 14 к базе транзистора 18, отпирает транзисторы 18, 16. чем шунтируется управляющая цепь отключающего, составного транзистора 12 и он запирается. При этом к затвору МДП-транзистора 1 и к конденсатору 26 через диод 24 прикладывается положительное напряжение (источника 8).

МДП-транзистор j включается, подсоединяя трансформатор 3 к первичной сети. По окончании управляющего импульса положительной полярности транзисторы 13, 16 запираются и отключают конденсатор 26 от источника 8, в базу транзистора 12 через резистор 10 от конденсатора 26 (заряженного до напряжения отпирающего источника) начинает втекать отпирающий ток. Диод 24 смещается в обратном направлении и

отключает конденсатор 26 от затвора МДПтранзистора 1.

Разряд входной емкости затвор - исток до порогового напряжения (порядка 5 В)

через отключающий транзистор 12 вызывает выключение МДП-транзистора 1, Последующая пауза в управляющем сигнале и импульс отрицательной полярности не OKai зывают влияния на работу управляющей цепи МДП-транзистора 1, однако отрицательный импульс является отпирающим для .транзисторов 19, 17, входящих в цепь управления МДП-транзистора 2, рабочий цикл которого сдвинут по фазе на 180

и протекает аналогично. Затем процессы повторяются, поочередно открываясь, транзисторы 1 и 2 создают переменное напряжение на обмотках трансформатора 3, которое поступает на выпрямитель 4, сглаживается

фильтром 5 и прикладывается к сопротивлению нагрузки.

Величина выходного напряжения служит входным сигналом ШИМ 6. обеспечивав

ющим его стабильность.

В конверторе, представленном на фиг. 2, цепи управления силовых ключей выполнены на основе р-п-р-транзисторов. Работает устройство аналогично, однако в ряде

случаев имеет преимущества:

может быть упрощена его электрическая схема, поскольку источник отпирающего напряжения 9 имеет общий зажим с источником входного напряжения;

источники управляющего напряжения 8 и 9 могут быть выполнены на элементах 2023, 30-33 в двуполярном виде и при подсоединении коллекторов запирающих транзисторов 12,13 к отрицательномузажиму источников 8 и 9 (как показано на фиг. 2 пунктиром), вместо истоков МДП-транзисторов, к затвору последних прикладывается otpицaтeльнoe напряжение. Таким образом, дополнительно могут быть снижены время выключения и ток утечки через закрытый транзистор. Последовательно с диодами 22, 23, 32, 33 могут включаться ограничительные элементы (не показаны).

Форсированный и более полный разряд (или перезаряд до отрицательного напряжения) входной емкости МДП-транзистора при выключении ив режиме отсечки благодаря введенным элементам и связям между ними

обеспечивает снижение потерь в интервале запирания си ловых МДП-транзисторов и, следовательно, повышение КПД и надежности. Сокращение времени выключения определяет повышенные частотные свойства схемы.

Формула изобретёниn Ста билизированный конвертор по авт. ев, N; 1582298, о т л ичающийся тем, что, с целью повышения КПД и надежности за счет снижения потерь в интервале запирания силовых МДП-транзисторов, в каждую цепь управления введены диод и конденсаfe

- в

тор, соединенные последовательно, причём диод включен между выводом Источника отпирающего напряжения и первым резистаром, а другой вывод конденсатора подключен к эмиттеру отключающего транзистора.

Фиг 4-0- t

Изобретение относится к элестротёхни- ке и может быть использовано во вторичных источниках питания. Цель изобретения - по- - «ышенИе КПД и надежности конвертора путем снижения потерь на интервалах запирания. МДП-транзисторов. Конвертор содержит инвертор на МДП-транзисторах 1,2, силовой трансформатор 3, выпрямитель 4, фильтр 5, широтно-импульсный модулятор 6, развязывающий трансформатор 7, цепи управления. В цепи управления МДП-тран- зистор'гми введены источники отпирающих напряжений 8 и 9, включающие в себя соответственно конденсаторы 20,21 и диоды 22, 23. Введение отпирающих источников позволяет форсировать заряд входных емкостей МДП-транзисторов, снижая тем самым динамические потери и повышая надежность конвертора. 2 ил.

9иг2