Транзисторный преобразователь Советский патент 1982 года по МПК H02M7/537 

(54) ТРАНЗИСТОРНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

1

Изобретение относится к силовой преобразовательной технике, в частности к транзисторным преобразователям повышенной частоты, работающим в режиме переключения на нагрузку даже с очень .малым коэффициентом мощности и имеющим регулировку выходного напряжения.

Известны автономные инверторы, которые содержат источник питания, входной емкостной фильтр, переключающие полупроводниковые приборы, защунтированные диодами, коммутирующие дроссели и конденсаторы 1 и 2.

Наиболее близким по технической сущности является преобразователь частоты, содержащий емкостной делитель, блок управления транзисторами, два переключающих транзистора, защунтированных диодами в обратном направлении и подсоединенных один к положительному, а второй - к отрицательному зажиму источника питания, причем, первый выходной зажим преобразователя подключен к средней точке емкостного делителя, а второй - через ком.мутирующий конденсатор к коммутирующему индуктивному элементу 3.

Недостатками данного преобразователя являются больщие величины сквозных токов в моменты коммутации токов с диодов на тиристоры и отсутствие возможности регулировать выходную мощность.

5Цель изобретения - повыщение КПД.

Поставленная цель достигается тем, что в известном преобразователе коммутирующая индуктивность выполняется в виде двух последовательно соединенных дросселей, об,Q щая точка которых соединена с коммутирующим конденсатором, а их вторые выводы под ключены к транзисторам, причем, к общей точке коммутирующих дросселей подключены две цепочки, содержащие последовательно соединенные конденсатор и диод, причем,

15 в первой цепочке катод диода подключен ко второму выводу первого коммутирующего дросселя, а его анод через дополнительный дроссель подключен к отрицательному зажиму источника питания, во второй це2Q почке анод диода подключен ко второму выводу второго коммутирующего дросселя, а его кат-од через дополнительный дроссель подключен к положительному зажиму источника питания. Кроме того, второй выходной зажим преобразователя через дополнительные диоды соединен е положительным и отрицательным зажимами источника питания и через вторую дополнительную пару диодов с анодом дополнительного диода в первой цепочке и с катодом дополниге;П)Ного диода во второй пеночке, причем, к аноду дополните.тьного диода нервой цепочки подключен анод- второй доиолнпт1 :И)Иой пары диодов, а- к катоду дополнительного диода второй пепочки катод вто)ой доио.ппительной пары диодов. Вто)ые выводы коммути)у1)И1их дроссс.1ей иодключепы к транзисторам че)ез разде.ипелыцяе диоды. На чертеже п)едстаБлепа принципиал1 fiasi :1.1ектрическая с.хема 1рап:и1сторпого и)ео6разователя. Гранз11сто)ный преобразовате;1ь содержит емкостные делите.ли 1 и 2, блок 3 управления, два переключающих транзиетоj)a 4 и 5 е 1пуитирующи.ми обратными диода.ми 6 и 7, средняя точка емкостио1о де.чителя через ко.ммутирующий конденсатор 8 подключена к ком.мутируюн;е,1у дросселю, вьнюлненио.му в виде двух последовательно соединенных дросселей 9 и 10, к обгией точке которых подк.Почены два последовательно соединенн|,1е конденсаторы 11 и 12 и диоды 13 и 14, кро.ме того, один из выходн|,гх зажимо н 5еобразователя через дополните,тьные диоды 15 и 16 соединен с входньгми .зажимами преобразователя, а через вторую дополнительную пару диодов 17 и 18 с 1м г одными зажимами, нос.;1сдовательно с транзисторами включены разделительные диоды 19 и 20, дополнительные дроссели 21 и 22 нодк,лк)чены к входным зажи.чам источника б.тока управления. При снятии и.мпульса управлении с транзистора 4 оп закрывается. За счет включения шуитирую1ЦИХ диодов 6, 7 и 19, 20 транзисторы 4 и 5, не подвергаются воздействию обратного нанряжения. Энергия, запасенная в дросселе 9, выделяется на конденсаторе I1 до конца периода и через дополнительный дроссель 21 возврани1ется в источник питания. Oiра1шчение напряжений на нагрузке и ком.мутируюп1ем конденсаторе осуществляется автоматпчееки за счетсравнения с соответствующими напряжениями на конденсаторах 1 и 11 через диоды 15 и 17. Аналогичные процессы происходят в симметричной части преобразователя при подаче управляющего напряжения на базу переключающего транзистора 5. Таким образом, использование разделенной коммутирующей индуктивности, цепочек для возврата накопленной в ней энергии обратно источнику питания и для ограничения напряжения на переключаюншх транзисторах позволило осу цествить pei-улирование выходной мощности транзисторного преобразователя, уменьшить величину сквозных токов, уменьщить установленную мощность ключевых элементов и, как следствие, повысить надежность и КПД преобразовате,1я. Фс})мула изобретения 1.Транзисторн1 1Й преобразователь, содержащий е.мкост)1ой дсмитель, б,ток управлепия трапзисторами, два нереклк)чаю1цих т)апзисто)а, зан1у|ггированпых диодами в обратно.м направлении и подсоединенных один к Н(хтожпте;нд1о.му, а вторс й к отрицател ному зажимам источника нитания, причсМ. псрв1,|й В1)ГХодной зажим пре{.бразователя подк,иочен к средней точке емкостНО1Ч) де,1птеля, а второй через ко.ммутируюни1Й конденсат(.)р к ком.мутирующе.му индуктивно.му .leMeirry, отличающийся тем, что, с це,1ью новьпнепия KII/1, ко.ммуги)ующий нндуктивпый ,1емепт В1,1П(;лнен в виде двух иос;1едовательно соединенных дросселей, обп1ая точка которых соединена с ком.мутируюицш кoндeнcaтcJ)o.м, а их вторые В1 1ВОД1)1 с транзисторами, причем к общей точке коммутирующих дросселей Г1одк,1к)чены две цепочки, содержащие юследовательно соедине П1ые конденсатор и диод, в иервой цен()чке катод диода подключен ко второму выводу первого; коммутируюnuMo дросселя, а его анод через д(JHo,пiите,1ьный д.)оссе;1ь к отрицате. ьному зажи.му источника иитания, а во второй ценочке анод диода подключен ко вт(;рому аьпюду второгч) комму1Ч1рующего дроссе/т, а его катод че)ез до11о.1иител|Д1ый дроссель к по,:1ожительному зажиму источника нитания. 2.Транзисторный нре(.)бразователь но н. 1 отличающийся те.м, что второй выходной зажи.м преобразовате,тя через дополпите.мьные диоды еоединен с положительным и отрицательным зажимами источника питания и через вторую дополнительную пару диодов с анодом дополнительного диода в нервой цепочке и с катодом дополнительного диода во второй цепочке, причем, к апо.ау до11о,чнительно1о диода первой цепочки подключен анод второй дополнительной пары, а к катоду дополнительного диода второй цепочкикатод второй дополнительной нары диодов. 3.Транзисторный преобразователь по п. 1, отличающийся тем, что выводы ко.м.1утирую,щих дроеселей подк;1ючены к транзисторам через разделительные диоды. Источники инфор.мации, иринятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 547019, кл. Н 02 М 7/515, 1977. 2.Авторское свидетельство ССХР 525213, кл. Н 02 М 7/515, 1976. 3.-ОлектричестБо, 1976, .Ng 4, с. 66--68, рис. 1,