Преобразователь постоянного напряжения в постоянное Советский патент 1980 года по МПК H02M3/04 

1 ..

Изобретение относится к электротехнике, касакшцейся пробпем, преобразования я регулирования электрической энергии.

Известны преобразователи постоянного напряжения в постоянное - силовые магнитно-транзисторные ключи с трансфооматорной обратной связью по и 2

Основной трудностью при построении таких ключей является проблема надежного и экономичного их выключения, так как если при включении такой ключ обладает положительной обратной связью, увеличивающей его коэффициент усилия до нескопь, ких тысяч, то при выключенив указанная обратная связь действует в направлении, 5 противоположном; вьжлючазсщему сигналу, и эквивалентный коэффициент усиления падает до нескольких единиц.

В известных схемах приходится форси-,д ровать процесс выключения или идти на ухудшение надежности работы схемы.

Кроме указаннь1Х функций в силовых ключах с токовыми обратными связями не(Ьсодимо рассыщение сердечника токового трансформатора и одновременно дежурное запирание, так как ключ с (Лень высоким кoэффициeнix м усиления имеет склонность к самопроизвольному включению и автогенерации на частоте. Выполнить эти сложные и противоречивые требования по известным схемным решениям не удается без существенного усложения схемы, увеличения ее веса или без снижения надежности.

Прототипом предлагаемого ycTpolteTBa является преобразователь постоянного напряжения в постоянное, содержащий силовой и управляющий транзисторы, а также трансформатор тока, одна обмотка которо го включена последовательно с цепью нагрузки в выходную цепь силового транзистора, а вторая - подключена одним концом к базе, а другим - к эмиттеру этого транзистора JB.

Однако это устройство обладает низким КПД и неудовлетворительными массо-габаритными показателями и надежностью.

j...u-iii-:

78392Л ,-.Цешю изобретения явггается повышentoe КПД и надежности о также улучшение массо-габаритных показателей. Указанная цель достигается тем, что преобразоватепь постоянного напряжения в 8 постоянное, содержащий силовой и управ лякмдий транзисторы, а трансформатор тока, одна обмотка которого вкпюче нй пбслёдбвательно с цепью нагрузки в выходную цепь силового транзистора, а вторая подключена одним концом к базе, а другим к эмиттеру этого транзистора, .снабжен трансформатором постоянного тока, входная цепь которого включена последШ1ательно с цепью нагрузки, а М(кодная - параллельно другой обмотке тукового трансформатора, причем управляюший транзистор включен последснвательно в цеп обмотки переменного тока указание го тран сформатора. Устройство изображено на чертеже. Преобразоватепь постоянного напряжения в постоянное содержит бесконтактный ключ 1, включенный между источником 2 высокой частоты и трансформатором 3 постоянного тока, а т.акже транзистор 4, базо-эмиттерный переход которого пошслк чен к обмотке токовси о трансформатора 5. В цепь коллектора включена нагрузк«у6 и 7 - выходы трансформатора постоянного тока. Устройство работает следующим образом. . , Пусть при включении напряжения питаний () бесконтактный ключ 1 разомкнут и напряжение высокой частоты от источни . ка 2 йе поступает в трансформатор 3 постоянного тока. За счет действия смещакШе чГ fMa приоткрывается силовой транзистор 4, и за счет действия токового трансформатора 5 развивается блокингпроцесс, переводящий транзистор в область насыщения. При этом ток базы будет равен току коллектора, деленному на коэффициент трансформации токового трансформатора 5. Поскольку питание на трансфор матор постоянного тока 3 неподано ток WI его выходе (6, 7) равен нулю. При замыкании ключа 1 подается питание на трансформатор 3 постоянного TOKia и на его выходе (6, 7) появляется ток, равный току коллектора, деленному на коэффициент трансформации трансформатора 3 п рстряннрго тока. IB цепи управления транзистором этот fOK. действует как отрицательная обратная СВЯЗЬ по току, R то время КПК попожительная обратная связь по току обеспечивается TJDаисформвтором 5. Поскольку коэффициенты трансформации выбраны таким образом,что отрицательная обратная связь преобладает, то наблюдается процесс форсированного выключения тока коллектора и транзистор переходит и область отсечки. Ток на выходе (б, 7) токового трансформатора 3 уменьшается до тока холостого хода (большего тока холостого хода управляющей обмотки трансформатора 5), который перемагничивает трансформатор 5. В любой момент действует жесткая отрицательная связь и возникновение генерации невозможно. После размыкания ключа 1 процессы повторяются. Бесконтактный ключ 1 может быть выполнен по любой известной схеме и включен в любую из цепей источника высокоЧастотного напряжения так1 чтобы обеспечивать перерьгв подачи напряжения на вход трансформатора постоянного тока при .поступлении соответствукацего управляющего сигнала. Формула изобрет. ения Преобразователь постоянного напряже ния 6 постоянное, содержащий силовой и управляюший транзисторы, а также трансформатор тока, одна обмотка которого включена последовательно с цепью нагрузки в выходную цепь силсжого транзистора, а рторая подключена одним концом к базе, а другим к эмиттеру этого 1ранзистора, от ли ч а JO щ и И с я тем, что, с целью повышения КПД и надежности, а также удучшеция массо-габаритных показателей, он снабжен трансформатором постояиного тока, входная цепь которого включена последовательно с цепью нагрузки, а выходная - паралпел1,но другой обмотке токового трансформатора, причем управляюший транзистор включен последовательно в цепь обмотки переменного тока указаннбГО трансформатора ., Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР NO 320932, кл. Н ОЗ К 17/60, 1971. 2.Авторское свидетельство СССР J 544078, кл. Н О2 М 3/145, 1972. 3.Авторское свидетельство СССР № 30653-8, кл. 21 сЗ 12/03, 1971.

783923