Преобразователь постоянного напряжения в переменное Советский патент 1981 года по МПК H02M7/537 

1

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в источниках вторичного питания .

Известны преобразователи, использующие принцип высокочастотного преобразования энергии, и преобразователи напряжения, выполненные по полумостовой схеме с дросселем насьвдения 1 и 2 .

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является преобразователь постоянного напряжения в переменное, содержащий два силовых транзистора и емкостной делитель напряжения, соединенные по полумостовой схеме, первый вывод питания которой соединен с первым входным выводом преобразователя, а второй вывод питания связан со вторым входным выводом преобразователя, и трансформатор управления, подключенный к диагонали полумостовой схемы первичной обмоткой, а к управляющим переходам соответствующих силовых транзисторов - обмотками запирания через коммутируюлие цепи, каждая из которых содержит последовательно соединенные диод и соответствующую обмотку коммутирующего дросселя {31.

Однако в известных преобразователях напряжения отсутствует защита тран- j зисторов преобразователя от перегрузок по току, так как генерация преобразователя напряжения с жестким самовозбуждением срывается, если ток нагрузки вызовет выход транзисторов преобразователя из насыщения.

10

Целью изобретения является повышение надежности преобразователя напряжения путем защиты транзисторов от перегрузок.

Поставленная цель достигается

15 тем, что в преобразователе одна из упомянутых коммутирующих цепей защунтирована дополнительной коммутирующей цепью, состоящей- из последовательно включенных дополнительного

20 диода и дополнительного транзистора, управляющий переход которого подключен к выходу RS-триггера, вход S которого подключен к силовому выводу одного из силовых транзисторов, сое25диненному через введенный измерительный резистор с первым входным выводом преобразователя, а вход R-триггера, соединенный с последовательно включенным фиксирующим диодом и RC30цепью, подключен ко второму вывоу питания, который через двухполюсный выключатель соединен со вторым входным выводом преобразователя и входом S-триггера.

На чертеже представлена принципиальная схема преобразователя.

Преобразователь подключается к первому выводу 1 источника питания, который является общим с первым входным выводом преобразователя, и торой вывод 2 питания связан со втоым входным выводом 3 преобразователя через двухполюсный выключатель 4. Преобразователь, выполненный по полумостовой схеме, содержит емкозтной делитель 5, силовые транзисторы 6,7/коммутирующий дроссель 8 и силовой трансформатор 9.Трансформатор 10 управления подключен к диагонали поумостовой схемы первичной обмоткой 11, а к управляющим переходам соответствующих силовых транзисторов 6,7обмотками запирания 12, 13, через коммутирующие цепи 14, 15, каждая из которых содержит последовательно соединенные диод и соответствующую обмотку коммутирующего дросселя 8; коммутирующая цепь 15 зашунтирована дополнительной коммутирующей цепью, состоящей из последовательно включенных дополнительного диода 16 и дополнительного транзистора 17, управляющий переход которого подключен к выходу RS-триггера 18, вход S которого подключен к силовому выводу одного из силовых транзисторов, соединенному через введенный измерительный резистор 19 с первьом входным выводом преобразователя, а выход К-триггера, соединенный последовательно включенными фиксирующим диодом 20 и RC-цепью 21, подключен ко второму выводу питания 2, который через двухполюсный выключатель соединен со вторым входным выводом преобразователя и входом S-триггера. Преобразователь снабжен цепочкой запуска, состоящей из диода 22 и КСцепи 23, и токоограничивающим резиСТО.РОМ 24.

Преобразователь напряжения работает следующим образом.

При подключении напряжения к входным выводам 1,3 преобразователя через цепочку последовательно соединенных фиксирующего диода 20 и RCцепь 21, напряжение поступает на вход К-триггера и перебрасывает его в нулевое состояние. Транзистор 17 закрыт и не оказывает влияния на нормальную работу преобразователя. При увеличении тока в нагрузке увеличивается напряжение на измерительном резисторе 19. Как только это напряжение достигает единичного уровня, на входе S-триггер 18 перебрасывается и транзистор 17 открывается, шунтируя обмотку дросселя насыщения 8. В этом случае на базу

транзистора 7 постоянно подается запирающее напряжение и происходит срыв колебаний преобразователя. Так как преобразователь напряжения с жестким самовозбуждением, то для - восстановления нормальной работы достаточно выключить и снова включить выключатель 4. Диод 22 и RS-цепочка 23 служат для надежного запуска преобразователя в момент включения.

0 В момент выключения через измерительный резистор 19, включатель 4 и последовательно включенный резистор, за счет остаточного заряда на емкостном делителе 5, подается имf пульс на триггер 18, который перебрасывается в единичное состояние, в результате чего запирается сило-вой транзистор преобразователя 7. В этом случае перед срывом генерации преобразователя открыт транзистор

б и рабочая точка трансформаторов 9, . 10 и коммутирующего дросселя 8 оказывается в состоянии, близком к отрицательному насыщению. Поэтому в момент включения, иогда прИнудитель5 но открывается транзистор 7 и рабочие точки трансформаторов начинают перемещаться в сторону положительного насыщения, ни один из них наверняка не войдет в насыщение. Ток

0 нагрузки не проходит через первичную обмотку трансформатора преобразователя 10. Это позволяет включить последовательно с первичной обмоткой трансформатора 10 токоограни5 чивающий резистор 24. Поэтому силовые транзисторы преобразователя не выходят из строя, даже если трансформатор преобразователя 10 и войдет в насыщение {например, при обрыве обмотки дросселя насыщения или при

настройке). В момент перегрузки защита срабатывает, оключая преобразователь от входного напряжения.

Для восстановления работы преобразователя после устранения неисправности достаточно замкнуть двухполюсный выключатель 4 и подключить второй вывод питания 2 преобразователя. Возможно введение защиты от перенапряжения, например, если защищаемую точку соединить через стабилитрон, закрытый в.нормальном состоянии со входом S-триггера.

Таким образом, преобразователь обладает повышенной надежностью.

Формула изобретения

Преобразователь постоянного напряжения в переменное, содержащий

два силовых транзистора и емкостной делитель напряжения, соединенные по полумостовой схеме, первый вывод питания которой соединен с первым входным выводом преобразователя, а второй вывод питания связан со вторым