Статический утроитель частоты Советский патент 1993 года по МПК H02M5/16 

««Д

06

Использование: в системах вторичного v электропитания и автоматики. Сущность изобретения: двухтактный преобразователь содержит токовый трансформатор 0 с числом первичных обмоток, равным числу выходных ка нйло в, п ричем эти токЪвЫе обмотки в лйчёны последоватедьйб с втб ричнымй Н6лу6$мотйами выходного транс ; форматора 4, выполненными раздёльНЬ1м11; между среднимиг выводами первичных об моток токовый тр ансфс рма;торов и обьеди- ненными выводами выйрямйтелышх : диодов ключены нзгрузки.Базов.ые обмотки TOKtfBofotpaifc opMaTopano exMHtiM выводам силовых транзисторов.

W

Средний вывод обмотки управления токового трансформатора 6 через диод соединен с общим выводом источника управляющего напряжения, парафазные выходы которого подключены через резисторы 22,23, зашун- пфованные диодами24,25 к крайним выводам обмотки управления токового трансформатора. Выходной трансформатор содержит ддо дополнительные обмотки, подключённый через согласно-послёдова тельнй 01Й1Шенныё цепочкиi из Двух ййоЙОв 31,30 и 33,32 к резисторам в цепи обмотки

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного; электропитания и а втрматики.

Целью изобретения является расфйрё ние диапазона преобразуемых мощнрсте.й при нескольких(N) канадах и умёныиёнйй:: .: радиопомех путем улучшения У условий ; коммутации силрвых транзисторов. ; . ..-V:

., На фиг. 1,2 приведень временные xaV paicrеристики; на фиг. 3 вйриант Э лёктриче- ci&v р Ь У : в хтгактный пр е бразоват ь На пря- женйясрдержитрилрвые транзисторы 1 ;и2,.-, эмитгбры ;котррых4)6veiдин ны и подклйче- нык первому Е Хб йому; выводу, коллекторы -подключены к концам пёрви нрйо бмоткиЗ /выхОдйОго трансформатора 4, средний:вЫ-;; BOJtii :которой Г10 1 лючей ко втррому .му -выводу. В аДы/;т ра :з|1;е оров 1. г) к обмотай /5 ; вводного трансфорфтрра 6, пёр;вМнь1е р бмоткИ 7 и 8 котор ых ко н цам w подкл юч(е ны к р нрименным выводам вторичных обмр ток 9,10 и 11, 127еоо в е |5тв:енйо; Другие азйрименные: выводы обмоток 9, 10 и 11, 12Йррдключены через диоды 13,14 и 15, 16 к одним выводам йагрузрк 17.и IS. другие выводы которых подключены к средним Яы водам перзичных об.моток; и 8 токового; трансформатора 6 срртсетственнр. .Нагрузки 17 и 18 зашунтиррваны сглаживающими конденсаторами 19 и 20 соответственно. Уп- равлйющая обмотка 21 токового трансформатора 6 крайними выводами подключена через резисторы 22, 23, зашунтированные диодами 24, 25 к парафазным выходам источника однопояярных импульсов 26, общий вывод которого че рез диод 27. подключен к среднему выводу обмотки 21 токового трансформатора 6. Дополнительные обмотки 28 и 29 одними выводами подключены к парафазным выходам источника однополярных импульсов 26, другими выводами соединены к крайним выводам обмотуправления токового трансформатора. Точки соединения этих диодов обоих плеч объединены. Эффективное шунтирование обмотки управления токового трансформатора на промежуток времени запирания силовых транзисторов и запирания выпрямительных: диодов; а также раздельное токовое регулирование по каждому из выходных каналов расширяет диапазон преобразуемых мощностей, уменьшает тек кОвыёвсплески, снижает уровеий радиопомех. 2 с.п. ф-лы,3 ил. ;Г : :: i .-.

ки21 трансформатора б через диодные цепочки 30,33 Каждая из диодных цепочек 30, 31,32,33 срстрит изi нескольких послёдова тёльно включенных диодовi (для Упрощёнйя $ - в каждой ;pi3 этих цёпрчё к условно изобра- : жён ;дйрд). Точки срединеяйя между : собой Диодных цепочек 3Q, 32 33 объё-;

;;.,/§ л: / /.;... ;. . . Двухтактный ;Г(ре6 0|азрва1гёль;ндпря- 10 женйй р;абртЙТ ёдую114Й о р& . :7м оу г о л ь н и е иi м п ул t c jj 5;н at) pi яШ. йи,я

; : ripc Ty;paipT:c а рЩа : ;; к а уг1|э|вл:яШ11ёщ- аг1ря

; ;;;: ИСТОрЫ Й:2| рбМОТКЙ:

Г15 ;упрарления ; 5 т трк овр гр,t ан орматора б, ; ; ; flpeflno/;iukMtCi74

, :(ййка п{э ав,ля|р|дё

:;; ет )-, 4 выходе

; ; а в Ьну 1|р;Упра 20 Те кает поУёг и;:вер н1/1й; еыхЬЙУ р :.р; стр чн:ика -26,j р зйеТор: 22; обмотка 21 тгЗайсфбрматОра ;6у: рРвОдящйй диод 25, . ЙижНий вывЩ |ЬавлЙ1рЦегр на-. .V.:.- - пряжения 26. ЩйОДьГ24 и .27 Шхбдятся в 25 не прр во дя: щ ем состоя ни и. Сум м а; п а д ёний ; нз|п р;Ч кё ний на .цепочках 31 и 32 сботвётст- А:i: вуёт в; йомент начального пуска напряже- : ; нйю; на обмотке ,21 трансформатора 6 и Достатрчна Для отмирания транзистора 1. 30 Благодаря действию положительной токо- :. вой обратно.й сйязи обмоток 9 и 10 трансформатора 4 и обмотки 7 трансформатора 6, .а также обмоток 11 и 12 трансформатора 4 и обмотки 8 трансформатора 6. происходит 35 регенеративное Открывание транзистора 1. Из обмотках трансформатора 4 наводятся напряжения с полярностью, указанной без скобок. Соотношения чисел витков обмоток 3 и 28,29, а также чисел витков обмоток 5 и 4Q 21, трансформатора 6,.выходное напряжение источника однополярных импульсов управления 26 выбираются из условий:

U26-U21 U28-U30-U31 U29-U32-U33

где U26, Uai. U28, U29, Uso, Usi. 1/32. Мзз.-- напряжения на выходе управляющего источника 26. на обмотке 21 трансформатора б, на обмотках28 и 29 трансформатора 4 при максимальных токах нагрузки, напряжения проводящих диодных цепочек 30,31,32,33. Диодные цепочки 30 и 31 находятся в непроводящем состоянии, так как падение напряжения на резисторе 22 превышает напряжение на обмотке 28, а диодные цепочки 32,33 находятся в непроводящем состоянии из-за запирающей полярности напряжения обмотки 29, приложенной к этим диодампосле(осуществления пуска; В момент времени tl (фиг. 2) происходит перемена полярности на выходах источника управляющих напряжений 26 (полярность в скобках). Вследствие инерционности рания транзистора 1, он ортается в открытом состоянии, поэтому полярности напряжений на обмотках трансформаторов 4 и 6 сохраняются неизменными, диодные цепочки 30,31,33 переходят в проводящее состояние и подключают Обмотку 218 трансформатора 4 к концам обмотки 21 трансформатора 6. Диод 27 переходит в проводящее состояние и через половины обмотки 21 трансформатора 6 протекают токи, создающие встречные напряжения, которые поэтому взаимно компенсируются, т.е. обмотка 21 трансформатора б оказывается замкнутой накоротко. Через диод 27 протекает упомянутый ток короткого замыкания об- мотки21.

:),321-U28-U30-U3t-U27 Jk3210,5rL21

j Uw28 - U30 - U27

fst

Uw28

0,5 TL21 U30-U31-U27.

40

0,5021 .. : .,. где Uw28- уапряжение на обмотке 28 трансформатора. . 45

Ю21 - активное сопротивление обмотки 21 трансформатора 6.л

Ток нагрузки, приведенный к обмотке 21 трансформатора 6:

ВО

I7W7-H8 -НбВб jHarp5 0,5 W21

где l. Is - токи через обмотки 7,8 транс- форматораб;5

VV7, we, W21 -числа витков обмоток 7,8 и 21 трансформатора 6;у

Не, fe-намагничивающая сила и длина Средней силовой линии сердечника трансформатора 6.

to

15

20

IS

0

5

0

.,. 5

л

О

5

Из рассмотрения, приведенных соотношений следует, что величина Jk32i нвгр, что обеспечивает падение напряжения на обмотке 21 трансформатора 6. равное нулю. В момент времени t2 транзистор 1 запирается, однако напряжения на обмотках трансформатора 4 сохраняются неизменными на период ta-ta так как конденсаторы 19 и 20 оказываются подключенными к обмоткам 9 и 11 трансформатора 4 через диоды 13 и 15 на период восстановления своих обратных сопротивлений. После запирания диодов 13 и 15 (момент времени ts) напряжения на обмотках трансформатора 4 изменяют знак, диодные цепочки 30.31,33 и 27 переходят в непроводящее состояние, положительное напряжение с нижнего выхода управляющего источнике 26 прикладывается через резистор 23 к обмотке 21 трансфер- --,, матрра б, диод 24 пёрехрд йт в проводящее состояние, транзистор 2 отпирается, и ток через него опредёлйется токами нагрузок 17 и 18 из-за действия токовых положительных обратных связей обмоток 9, 10 и 7; 11, 12 и 8. На обмотках трансформатора 6 полярность напряжений изменяется (полярност:ь в скобках), бёмотка 28 трансформатора 4 оказывается отключенной об обмотки 21 трансформатора 6, диодные цепочки ЗОи 33 не проводят ток., так как положительное напряжение на обмотке 28 превышает по величине положительное напряжение обмотки 21 трансформатора 6. Величины сопротивлений резисторов 22 и 23 выбираются из условия функционирования преобразователя при малых токах нагрузки и надежного первоначального запуска. Числа витков первичных, о.бмоток 7 и 8 трансформатора 6 выбираются в зависимости от величин рабочих токов нагрузок 17 и 18, так как вследствие того, что базовый ток биполярного транзистора (1 или 2) зависит от напряжения эмиттер-база нелинейно, причем крутизна зависимости базово- ; roTdka от напряжения Us6для малых базовых токов невысока, а для больших токов существенно больше, т.е. для одинаковых величин . изменения базового тока при малых токах требуется большее увеличение напряжения, а для больших базовых токов требуется меньшее изменение Ug6. Предположим, величины рабочих токов нагрузок 17 меньше, чем диапазон рабочих токов нагрузок 18. ТогДз числа витков об- моток должны выбираться из условия:

W5-J УУ5-2 .л

|121э1-2

ГДе W5-1, W5-2. W7, W8, П2Ы.2 ЧИСЛЗ ВИТКОВ

полуобмоток 5; обмоток 7 и 8 трзнсформа