Устройство для управления силовыми биполярными транзисторами резонансного преобразователя

,1775828 А 02 М 7ъ ж 4 м 1 ж 1 Р ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ устроиство соы 1, 2, генераОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР КОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Московский авиационный институт им Серго Орджоникидзе(56) Авторское свидетельство СССР М 970694, кл. Н 03 К 17/60, 1981."А 95 регсепт ейсепт 1 М Ю О С сопчейег вой ап 1 птегпа 1 1 геццепсу оЮ 50 пНг" Г.С. ЗСЬмагз, 1 В к 1 аазтепз, РЕЯС - 77 рр. 125-134.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ СИЛОВЫМИ БИПОЛЯРНЫМИ ТРАНЗИСТОРАМИ РЕЗОНАНСНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ(57) Сущность изобретения:держит силовые транзистор тор 3, ждущие мультивибраторы 4, 5, 6, 7, транзисторы 8, 10, 12, элемент ИЛИ 9, усилительные элементы 11, 13, 16, 17, дополнительные транзисторы 14, 15 и трансформаторный узел 18, выполненный, в виде токового трансформатора, имеющего базовые обмотки 19, 20,первичные обмотки 21, 22, пусковую обмотку 23, сбрасывающую обмотку 25, Для включения транзистора 1(2) в его базовую цепь подается пусковой импульс, что обеспечивается включением транзистора 10 (12) от ждущего мультивибратора 6 (7) через усилительный элемент 11 (13). Для выключения транзистора 1(2) включается тразистор 14 (15), а через элемент ИЛИ 9 включается транзистор 8, прерывающий действие положительной обработкой связи обмоток 21 (22) и 19 (20), 1 ил.Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в двухтактных резонансных источниках электропитания.В резонансных преобразователях, работающих с частотой коммутации выше частоты резонансного контура к процессу выключения силового транзистора предьявляются повышенные требования. Уменьшение времени выключения транзистора позволяет значительно повысить КД схемы, а также использовать транзисторы при работе на более высоких частотах, что в свою очередь снижает массу и габариты реактивных элементов. Для уменьшения времени выкл 1 очения транзистора используют его форсированное запирание, Обычно применяемые схемы управления, обеспечивающие форсированное запирание, отличаются повышенной сложностью, что снижает надежность, ухудшает массогабаритные показатели и увеличивает стоимость всего преобразователя.Известна схема управления силовым биполярным транзистором, содержащая два управляющих транзистора, два диода, конденсатор, резистор, токовый трансформатор с первичной, базовой, пусковой и сбрасывающей обмотками, Недостатками этого устройства являются сложность, обусловленная применением дополнительных элементов в базовой цепи, повышенные потери в цепи управления, размеры и масса.Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является схема управления силовыми биполярными транзисторами, которая может быть использована в двухтактном резонансном преобразователе, Схема управления содержит; двелогические схемы к входу которых подключены генератор, узел включения и узел выключения, два конденсатора, два коммутирующих транзистора, трансформаторный узел, содержащий два токовых трансформатора, первичные обмотки которь 1 х предназначены для подключения в коллекторную, а вторичные через коммутирующие транзисторы в базовые цепи соответствующих силовых транзисторов и два пусковых трансформатора, име 1 ощих по две вторичных обмотки, одна из которых подключена к управляющим выводам коммутирующего транзистора, а другая предназначена для подключения через конденсатор к управляющим выводам силового транзистора, первичные обмотки этих трансформаторов подключены к выходам логических схем,Недостатками такой схемы являются наличие двух коммутирующих транзисторов, через которые протекает полный токбазы силовых транзисторов, что приводит.кувеличению потерь на управление;- наличие конденсатора в базовой цепикаждого силового транзистора и использо 5 вание четырех трансформаторов для двухтактного варианта, что приводит кснижению надежности и технологичности,ухудшению массогабаритных показателей,а также значительному повышению стоимо 10 сти,Цель данного изобретения - упрощение схемы и повышение КПД при одновременном увеличении надежности, технологичности, снижении стоимости, массы и габаритов. 15 Поставленная цель достигается тем, чтосхема управления силовыми биполярными 20 транзисторами, содержащая генератор,трансформаторный узел, первичные и вторичные обмотки которого предназначены для включения, соогветственно, в коллекторную и базовую цепи соответствующих 25 силовых транзисторов, два транзистора,снабжена четырьмя ждущими мультивибраторами, тремя транзисторами, двумя развязывающими диодами, усилительной сборкой ИЛИ и четырьмя усилительными 30 элементами, а трансформаторный узел выполнен в виде токового трансформатора, снабженного сбрасывающей и пусковой обмотками, причем к крайним выводам сбрасывающей обмотки трансформатора через 35 развязывающие диоды подключен выходтретьего транзистора, управляющий вход которого через усилительную сборку ИЛИ соединен с выходами первого и второго ждущих мультивибраторов, к крайним вы водам пусковой обмотки трансформатораподключены выходы четвертого и пятого транзисторов, управляющие входы которых соединены через первый и второй усилительные элементы с выходами третьего и 45 четвертого ждущих мультивибраторов, приэтом первый и второй транзисторы предназначены для подключения параллельно управляющим входам соответствующих силовых транзисторов, управляющие входы 50 первого и второго транзисторов через третий и четвертый усилительные элементы подключены к выходам первого и второго ждущих мультивибраторов, подключенным к инвертирующим входам, соответственно, 55 третьего и четвертого ждущих мультивибраторов, при этом прямой вход первого ждущего мультивибратора обьединен с инвертирующим входом второго ждущего мультивибратора и подключен к выходу генератора,51015 20 25 30 35 40 45 50 55 Предлагаемое техническое решение поясняется чертежом, где изображена принципиальная схема устройства,Устройство управления силовыми биполярными транзисторами 1 и 2 содержит генератор 3, ждущие мул ьтивибраторы (ЖМ) 4 и 5, своимивходами соединенные с выходом генератора 3, ждущие мультивибраторы 6 и 7 своими входами подключенные к выходам ЖМ 4 и 5 соответственно, транзистор 8, управляемый через усилительную сборку "ИЛИ" 9 от ЖМ 4 и 5, транзистор 10, управляемый через усилительный элемент 11 от ЭМ 6, транзистор 12, управляемый через усилительный элемент 13 от ЖМ 7, два дополнительных транзистора 14 и 15, под. ключенных параллельно управляющим выводам силовых транзисторов 1, 2 и управляемые от ЖМ 4 и 5 соответственно через усилительные элементы 16 и 17, трансформаторный узел 18, у которого базовые обмотки 19 и 20 подключаются к управляющим вь 1 водам силовых транзисторов 1 и 2, первичные обмотки 21 и 22 включаются в их коллекторные цепи, пусковая обмотка 23 своим средним выводом через токоограничительный резистор 24 подключена к полюсу вспомогательного источника питания, а крайними к коллекторам транзисторов 10 и 12, сбрасывающая обмотка 25 средним выводом подключена к общему проводу, а крайними через развязывающие диоды 26 и 27 к коллектору транзистора 8. Эмиттеры транзисторов 8, 10, 12 подключень 1 к общему проводу,Устройство управления работает следующим образом.Генератор 3 формирует последовательность импульсов, фронтом которых запускается КМ 4, а спадом ЖМ 5. Запуск ЖМ 6 и 7 осуществляется спадом выходных импульсов ЖМ 4 и 5 соответственно. Для включения транзистора 1 (2) в его базовую цепь подается пусковой импульс, что обеспечивается включением транзистора 10 (12) от ЖМ 6 (7) через усилительный элемент 11 (13), Импульс тока, протекающий через этот транзистор с помощью трансформаторного узла 18, передается в базовую цепь транзистора 1 (2). Длительность пускового импульса определяется исходя из времени включения силового транзистора, С началом протекания тока через транзистор 1 (2) начинает работать положительная обратная связь обмоток 21 (22) и 19 (20), что поддерживает этот транзистор в открытом состоянии после окончания пускового импульса. Для выключения транзистора 1 (2) сигналом от ЖМ 4 (5) через усилительный элемент 16(17) включается транзистор 14 (15), а через усилительную сборку "ИЛИ" 9 включается транзистор 8. Включение транзистора 8 позволяет прерывать действие положительной обратной связи обмоток 21 (22) и 19 (20). Включение транзистора 14 (15) быстро рассасывает заряд, накопленный в транзисторе 1 (2) и это способствует его быстрому выключению. Необходимо отметить, что транзистор 8 включается при запирании каждого силового транзистора, а транзисторы 14 и 15 только при эапирании того силового транзистора, к базовой цепи которого они подключены. ф о р мул а и зоб рете н ияУстройетво для управления силовымибиполярными транзисторами резонансногопреобразователя, содержащее генератор,трансформаторный узел, первичные и вторичные обмотки которого предназначены для включения, соответственно, в коллекторную и базовую цепи соответствующих силовых транзисторов, два транзистора, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения и повышения КПД, введены четь 1 ре ждущих мультивибратора, три транзистора, два развязывающих диода, элемент ИЛИ и четыре усилительных элемента, а трансформаторный узел выполнен в виде токового трансформатора, снабженного сбрасывающей и пусковой обмотками, причем к крайним выводам сбрасывающей обмотки трансформатора через развязывающие диоды подключен выход первого транзистора, управляющий вход которого через элемент ИЛИ соединен с выходами первого и второго ждущих мультивибраторов, к крайним выводам пусковой обмотки трансформатора подключены выходы второго и третьего транзисторов, управляющие входы которых соединены через первый и второй усилительные элементы с выходами третьего и четвертого ждущих мультивибраторов, при этом четвертый и пятый транзисторы предназначены для подключения параллельно управляющим входам соответствующих силовых транзисторов, управляющие входы четвертого и пятого транзисторов через третий и четвертый усилительные элементы подключены к выходам первого и второго ждущих мультивибраторов, подкл юченным к инвертирующим входам соответственно,третьего и четвертого ждущих мультивибраторов, при этом прямой вход первого ждущего мультивибратора объединен с инвертирующим входом второго ждущего мультивибратора и подключен к выходу генератора.