Транзисторный конвертор Советский патент 1976 года по МПК H02M3/335 H02P13/16 

Изобретение относится к преобразователям постоянного напряжения, используемым в системах вторичного электропитания установок и транспортных средств.

Известны транзисторные конверторы с широтно-импульсным регулированием выходного напряжения, содержащие задающий генератор и двухтактный усилитель мощности с выходным трансформатором и двумя транзисторами, в общую входную цепь которых включен прерыватель, управляемый от модулятора ширины импульсов с пилообразным опорным сигналом. Однако такие конверторы недостаточно надежны в работе и имеют низкий к.п.д., что обусловлено отсутствием релаксации при переключении силовых транзисторов, а также нечувствительностью транзисторов к насыщению трансформатора, которое возникает вследствие разброса параметров элементов и асимметрии пилообразного сигнала.

Для повышения к.п.д. и надежности в предлагаемом конвертере дополнительная обмотка выходного трансформатора усилителя мощности соединена через выпрямитель со входной цепью модулятора ширины импульсов.

На чертеже дана схема описываемого конвертора.

Задающий генератор 1 возбуждает двухтактный усилитель 2 мощности с выходным трансформатором 3. Первичная обмотка

трансформатора 3 коммутируется транзисторами 4 и 5, ток базы которых прерывается транзистором 6, включенным в их общую входную цепь. Широтно-импульсный модулятор 7 выполнен на транзисторе, на входе которого сравниваются пилообразный и управляющий сигналы. Пилообразный сигнал /7п вырабатывается, например, формирователем 8, возбуждаемым от задающего генератора I,

Дополнительная обмотка 9 трансформатора 3 усилителя 2 мощности через выпрямитель 10 соединена со входной цепью модулятора 7. Конвертор работает следующим образом. Пилообразное напряжение в начале каждого полупериода насыщает транзистор модулятора 7, который, в свою очередь, включает транзистор 6, пропускающий базовый ток в один из транзисторов 4 или 5. Напряжение УО.С, снимаемое с выпрямителя 10, является

напряжением положительной обратной связи, направлено согласно с пилообразным сигналом и способствует лучшему насыщению транзистора модулятора 7. Сигнал управления (7упр направлен встречно двум указанным сигналам. Поскольку пилообразный сигнал линейно уменьшается, то алгебраическая сумма сигналов на входе транзистора модулятора 7 стремится к пулю, а сам транзистор выходит из режима насыщения в активную область.

Основной транзистор 4 или 5 ограничивает

ток трансформатора 3. При этом напряжение на обмотках трансформатора 3, в том числе и на обмотке 9, снижается до нуля и сигнал на входе транзистора модулятора 7 скачкообразно изменяет свой знак, форсированно запирая транзистор модулятора и остальные коммутирующие транзисторы.

Релаксационное отключение транзисторов конвертора способствует уменьшению в них динамических потерь мощности. Блокировка транзисторов за счет обратной связи препятствует возникновению автоколебаний при отключении - переходе транзистора из состояния отсечки в активую область, в которой транзисторы рассеивают значительную мощность. Поскольку обратная связь охватывает силовой каскад, то она ограничивает нарастание тока в транзисторе 4 или 5 от одностороннего насыщения трансформатора 3, причем в конце временного интервала включенного состояния транзистора 4 или 5, когда возрастает вероятность насыщения трансформатора, модулятор 7 имеет высокую чувствительность к величине напряжения на обмотке 9 трансформатора, так как суммарное напряжение на входе транзистора модулятора близко к; нулю. Для линейности регулировочной характеристики конвертора и сохранения высокого быстродействия регулирования напряжение обратной связи должно быть в несколько раз меньще амплитуды пилообразного напряжения.

Формула изобретения

Транзисторный конвертор с щиротно-импульсным регулированием выходного напряжения, содержащий задающий генератор и

двухтактный усилитель мощности с выходным трансформатором и двумя транзисторами, в общую входную цепь которых включен прерыватель, управляемый от модулятора ширины импульсов с пилообразным опорным сигналом, отличающийся тем, что, с целью повыщения к.п.д. и надежности конвертора, дополнительная обмотка трансформатора соединена через выпрямитель со входной цепью модулятора ширины импульсов.

Г t

j -CHH-f-CZb

LJ