Статический преобразователь

СООЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ"РЕСПУБЛИК А М 7/53 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕК Ав ВУ он о ого напряжения ыми клеммамитличаюю повьппения ска сФшовых ополнительных ока снабженаи введены дкаек соединена ствукаций ввеУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ТОРСИОМУСВИДЕТЕЛЬСТ(56) 1. Авторское свидетельство СССР Ь 320932, кл. Н 03 К.17/60, 1969.2, Авторское свидетельство СССР М 349098, кл, Н 03 К 7/04, 1970.3, Авторское свидетельство СССР М 499640, кл. Н 02.М 7/537, 1966. (54 (57) 1. СТАТИЧЕСКИЙ ПРЕСБ РАЗОВАТЕЛЬ, содержащий силовйе трензисторы, транзисторы управления и.трансформаторы тока, первичные обмотки котоуых включены последовательно в цепь, нагрузки, вторичные обмотки которых" подюпочейы ко входам соответствукшах силовых траюисторов, а дополнительная обмотка каждого трансформатора тока соединена с одними выходными клеммами тракзисторов управления, а отпайка этойобмотки подюпочена через резистор к одн у из выводов для подключения первой клеммы источника постоянногдругой вывод для подюпоченияклеммы источника постояннсоединен с другими выходятранзисторов. управления, о"ш и й с я тем, что, с цельКПД путем улучшения залутранзисторов, каждая из добмоток трансформаторов тдополнительными отпайками.Мы, Йричем каждая из отпс резистором через соответденный диод,2. Пчаюш.печениятранзисткогожакзОхобмоткаотпайкойдополнитдля по реобразователь по п. 1, о т л ни й с я тем, что; с целью обесфорсированного запирания силовых а оров при их переключении и актив-Е запирания при отстаквжх или оперетоках нагрузки, допопнит 6 льная трансформатора тока снабжена от середины, соединенной через ельно введенный диод с выводом е дюпочения первой клеммы источникаого напряжения, Изобретение относится к электротехнике и преобразовательной технике и может быть использовано при разработке схемы управления преобразователями постоянного напряжения. 5Известны статМческие 1 преобразоватети, содержащие токовые трансформаторы, обмотки которых включены последовательно с нагрузкой преобразователя и связаны с цепью управления силовых ключей преобра зователяЦ и 21.Недостатком этих устройств является невозможность управления преобразователем при его работе на индуктивную на - груэку. 15Известен статический, 3 треобразоватеп, содержащий силовые транзисторы, транзисторы управления и трансфоржатэрй тока, первичные обмотки которого включены последовательно в цепь нагрузки, их .20 вторичные обмотки подключены ко входам соответствуюаах силовых транзисторов, а дополнительная обмотка каждого трансформатора тока соединена с одними выходными клеммами транзисторов управления, 25 а отпайка этой обмотки подключена через резистор к одному из выводов для подключения первой клеммы источника постоянного напряжения, другой вывод для подключения второй клеммы источника посто- З 0 янного напряжения соединен с друт,ими вы ходными клеммами транзисторов упраЬления 3,Недостатком известного устройства является отсутствие запирающего напряже-З 5 , ния на обмотках трансформатора тока при работе преобразователя на индуктивную нагрузку, что приводит к необходимости введения дополнительных элементов, усложнению устройства и снижению КПД.Целью изобретения является повырение КПД путем улучшения запуска силовых транзисторов.Поставленная цель достигается тем, что в статическом преобразоватепе, 45 содержащем силовые транзисторы, транзи- сторы управления и трансформаторы тока, первичные обмотки которых включены по следовательно в цепь нагрузки, их вторичные обмотки подключены ко входам соот- .50 ветствуюших силовых транзисторов, а дополнительная обмотка каждого трансфорГюатора тока соединена с одними выходными клеммами транзисторов управления, а оъпайка етой обмотки подключена через ре зистор к одному из выводов для подключения первой клеммы источника постоянного напряжения, другой вывод для под 393 23 ключения второй клеммы источника постоянного напряжения соединен с другими выходными клеммами транзисторов управления, каждая иэ дополнительных обмоток трансформаторов тока снабжена дополнительными отпайками и введены диоды, причем каждая из отпаек соединена с ре- зистором через соответствующий введенный диод.Кроме того, с целью обеспечения форсированного запирания силовых транзисторов при их переключении и активногозапирания при отстающих или опережающих токах нагрузки, . в статическом; . преобразователе дополнительная обмотка трансформатора тока снабжена отпайкой от середины, соединенной через дополнительно введенный диод с выводом для подключения первой кпеммы источника постоянного напряжения.На чертеже представлена принципиальная схема устройства.Статический преобразователь содержит транзисторы управления 1 и 2, ограничивающий резистор 3, диоды 4-.6 и трансформатор тока 7, дополнительная обмотка 8 которого выполнена с отпайками и соединена с одними выходными клеммами транзисторов управления 1 и 2, причем каждая из ее отпаек 9 и 10 соединена с резистором 3 через соответствующий из диодов 4 и 5, а, отпайка 1 1 от середины ее витков через диод 6 соединена с одним из выводов для подключения первой клеммы источника постоянного напряжения. К этому же выводу подключены и другие отпайки дополнительной обмотки через соответствующую цепочку из указанных резистора и диодов, Другие выходные клеммы транзисторов управленИя соедине- ны с другим входным выводом для подключения второй клеммы источника постоянного напряжения. Первичная обмотка 12 трансформатора тока включена последовательно в цепь нагрузки 13. Вторичные обмотки 14-17 трансформатора тока подключены ко входам силовых транэисто ров 18-21. Устройство содержит обратные диоды 22-25, и задающий генератор 26 (3 Л.Преобразователь работает следуквним образом.Предположим, что от эадакюего генератора 26 поступил сигнал на включение транзистора управления 1, тогда поляр ность напряжений на обмотках трансформатора тока будет соответствовать указанной на чертеже, при этом почти вся мощность. Проектная, 4 тент", г, Ужг ро иал 3 1037 управления обмоток 14-17 поступает через силовые транзисторы и первичную обмотку 12 трансформатора тока. Э этом режиме ток, потребляемый дополнительной обмоткой 8, незначителен и падение напря- женин на резисторе 3 мало, поэтому ди од 6 закрыт и потери энергии в схеме управления незначительны.При включении транзистора управле . ния 1 и включении транзистора управле- о . ния 2 происходит изменение полярности напряжения на обмотках трансформатора тока на противоположную, что вывывает перевпочение силовых транзисторов, однако индуктивность нагрузки поддерживает прежнее направление тока через обмотку 12, хотя величина этого тока начинает уменьшаться. Это приводит к тжу, что обмотка 12 начинает отдавать в нагрузку Энергию, получаемую от источника питаниящо через полуобмотку 8 и транзистор управ - ления 2, т.е. в этом режиме часть энергИи, поступакююя в нагрузку, проходит через схему управления, причем основная часть потребляемого от источника тока проходит через диод 5, хотя диод 6 тоже открыт и через него идет ток, определяе 393 . 4мый резистором 3 и напряжением между выводами 10 и 11 дополнительной обмот. ки 8, В этом режиме обеспечивается активное запирание синовых транзксторов беэ установки дополнительных элементов в их цепях управления.После уменьшения тока нагрузки до нуля большая часть энергии в цеци управления силовых транзисторов снова поступает от источника питания через транзисторы . управления и обмотку 8, т.е, трансформатор тока начинает работать в своем обычном режиме.Возможны другие варианты статистического преобразователя, например, когда каждая отпайка дополнительной обмотки трансформатора тока соединена с клеммой источника питания через диод и отдельный резистор, причем последовательность включения диодов и резисторов в этих цепях может быть различной,Таким образом, данный статистических преобразователь обеспечивает лучшие условия запуска и запирания силовых транзисторов при их переключении, при одновременном повышении КПД устройства иего упрощении.