Регулируемый транзисторный конвертор

тО и И С.А Н-=И-Е- ВО 14 ВВИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советский Социалистических РеспубликГосударственный комитет Совета Мнннстров СССР ло делам изобретенийи открытий 621.314.57(54) РЕГУЛИРУЕМЫЙ ТРАНЗИСТОРНЫЙ КОНВЕРТОР области силовой ыть использовано источников питас выходом маторуказаЭтоных ртелянадеж ка тирующего каодулятора.ивает ограничтоков через трирующего клюаботы конверто а инвер нного м обеспе ежимахрегул ности р ение в переходанзисторы усилича и повышение ра,Изобретение относится кэлектротехники и может бпри разработке вторичныхния,Известны регулируемые транзисторные конверторы, содержащие регулирующий транзисторный ключ, инвертирующий .каскад с трансфор м атором, широтно-импульсный модулятор, ключевой усилитель мощности с последовательным дроеселем, силовой и измерительный трансформаторы с соединенными последовательно первичными обмотками и подключенный к вторичной обмопке измерительноготрансформатора через выпрямитель резисторный шунт, который через стабилитрон полсоединен к входу усилительного элемента,. например транзистора,В известных конверторах в переходных режимах,при включении и отключении источника питания или нагрузки токи через транзисторы усилителя и регулирующего ключа могут достигать значений, значительно превышающих установившиеся значения этих токов,что может привести к выходу транзисторов изстроя. 25Предлагаемый конвертор отличается тем,что в нем выход усилительного элементавключен в цепь питания управляющих переходов тнристоров двухполупериодного выпрямителя, соединенного через обмотки трансфор На чертеже представлена схема предлагаемого конвертора, где 1 - основной источник питания; 2 - вспомогательный источник питания; 3 - инвертирующий каскад; 4 и 42 - 4 и - соответственно первичная н вторичные обмотки трансформатора инвертирующего каскада; 5 - широтно-импульсный модулятор; б - согласующий транзистор; 7 - стабилитрон; 8 - источник измеряемого напряжения;9 - резистор; 10 - коммутирующий транзистор; 11 - выпрямитель; 12, и 12 12, - соответственно первичная и вторичные обмотки упр а вля ющето тр ан сфор м атор а; 13 - токоограничивающий резистор; 14, 15 - транзисторы ретулирующего ключа; 1 б - последовательный дроссель; 17 - ключевой усилитель мощности;18 н 18 з - 184 - соответственно первичная и вторичные обмотки силового трансформатора;191 и 192 - соопветственно первичная и вторичные обмотки измерительного трансформатора; 20 - резисторный шунт; 21 - выпрямитель; 22 - 24 - нагрузки конвертора; 25 - 27 - конденсаторные фильтры; 28 - стабилитрон, 50145529 - транзисторный усилительный элемент;30, 31 - тиристоры; 32, ЗЗ - резисторы.Схема работает следующим образом, Пр 1 включении о:новного 1 и вспомогательного 2 источников питания инвертирующий каскад 3 обеспечивает формирование переменных прямоугольных напряжений на первичной 4, и вторичных 4 - 4 обмотках трансформатора инвертирующего каскада, При этом начинает функционировать выполненный на основе одновибратора и синхронизированный с инвертирующим каскадом широтно-импульсный модулятор 5 и на выходе последнего, т. е. на переходе эмиттер в ба согласующего транзистора б, формируются импульсы, коэффициент заполнения которых определяется соотношением опорного напряжения стабилитрона 7 и измеряемого напряжения источлика 8. Модулрованные по ширине импульсы коллектор ного тока согласующего транзистора 6 через резистор 9 поступают в базу коммутирующего транзистора 10, который, находясь в области насьпцсния, закорачивает через выпрямитель 11 первичную оомотку 121 управляющего трансформатора и на это время предотвращает поступление в эту обмотку через токоограничивающий резистор 13 тока от обмотки 4 о грансформатора, что исключает в течение этого времени возможность протекания тока через любую нз вторичных Обмоток 122 или 12, управляющего трялсформатор 11 11 ООспечгвяет разомкнутое состояние обоих транзисторов 4 и 15, образующих регулирующий, ключ, Когда ток через резистор 9 не проходит, транзистор 10 находится в области отсечки, через первичную 121 и одну из вторичных 122 или 12, обмотки протекают токи и, следовательно, один из транзисторов 14 или 15 регулирующего клоча ОкЯзывастся В област 11 васьщения, В резуль тате поступает энергия от основного источника 1 питания в последовательный дроссель 16 и ключевой усилитель 17 мощности.Очевидно, что в диагонали моста, образованного транзисторами ключевого усилителя мощности и, следовательно, на первичных обмотках 181 и 191 соответственно силового и измерительного трансформаторов формируются симметричные знакопер:менные импульсы. Измерительный трянсформят 01 э 5 вляегся трансформатором тока, так как сопротивление резисторного шунта 20, подключенного через выпрямитель 21 к его вторичной обмотке 192, вносимое в первичную цепь, мало по величине,Амплитуда переменного прямоуголього напряжения на первичной Обмотке 18, силового трансформатора связана через коэффициенты трансформации соответствующих вторичны.; обмоток 18 ъ 18 з и 184 с напряжениями на нагрузках 22, 23 и 24 конвертора, подключенных к соответствующим конденсаторным фильтрам 25, 26 и 27.Так как при включении источников 1 и 2 напряжения на конденсаторных фильтрах 25, 55 60 Регулируемый транзисторный конвертор,содержащий регулирующий транзисторный ключ, инвертирующий каскад с трансформатором, широтно-импульсный модулятор, ключевой усилитель мощности с после;овательным 05,дросселем, силовой и измерительный транс 1 О 15 20 25 30 35 40 45 50 26, 27 равны нулю, то амплитуда напряжен 451 на обмотке 18, силового трансформатора и, следовательно, амплитуды напряжения питания ключевого усилителя мощности также близки к нулю, т, е. в начале переходного рсжима сре;нее за каждый период значение напрякения на последовательном дросселе 16 положительно, что соответствует нспрерывному увеличению тока через этот дроссель, Одновременно с процессом такого повышения тока происходит пропорциональное ему увеличение напряжения на резисторном шунте 20 и процесс заряда конденсаторных фильтров 25, 26, 27 и, следовательно, от периода к периоду увеличения амплитуды напряжения на первичной обмотке 181 силового трансформатора и напряжения питания ключевого усилителя мощности. Как только в процессе увеличения тока дросселя 16 напряжение на резисторном шунте 20 превысит значение напряТкения пробоя стабилитрона 28, через коллекторную цепь транзисторного усилительного элемента 29 в базы тиристоров 30 и 31 поступает ток и в зависимости от полупериода один из них переходит в состояние включено, Это вызывает независимо от состояния широтно-импульсного модулятора появление тока в базе согласующего транзистора б, размькание до конца данного полупериода регулирующего транзисторного ключа и, следовательно, исключает возможность дальнейшего увеличения тока через последовательный дроссель и транзисторы ключа и усилителя, В следующий полупериод включенный ранее тири- стор переходит в состояние выключено и возможно включение только второго из указанной пары тиристоров. Резисторы 32 г 33 предназначены для ограничения токов через эти тиристоры.Так как уровень ограничения превысит установившееся пиковое значение тока дросселя, то по окончании переходного режима конденсаторные фильтры 25, 26 и 27 заряжаются до требуемых напряжений. При этом напряжение на резисторном шунте 20 за счет меньшего по сравнению с уровнем ограничения значением тока дросселя оказывается меньше напряжения пробоя стабилитрона 28 и дальнейшей коммутации тиристоров 30 и 31 не происходит.При изменении напряжения источника 8также изменяются напряжения на всех выходах конвертора Конвертор при использовании в качсстве источника 8 одного из его выходов обеспечивает стабилизацию выходных напряжений. Формула изобретения501455 Составитель Г. ОгневГрузова Текред Л 1, Семенов Корректоры: Н. Аук и 3. Тарас едак Заказ 557/15Ц 1 1 ИИ 111 М 1042свенногоелам изо1 осква, )К ПодписноеССР Тираж 882комитета Сонета Л 1 иистровретеиий и огкрытии-35, Раьискаи иаГк, д. -1,5 Изд осудар по 3035, Липограри, пр. Сапунова,форматоры с соединенными последовательно первичиьми оомотками, которые подкспочеиы к вторичной обмотке измерительного трансформатора через выпрямитель, резисторный шунт и пс:ледовательную цепочку из стабилитроиа и входа усилительного элемента, например транзистора, двухполупериодный тиристорньй выпрямитель, о т л и ч а о щ и й с я тем, что, с целью огреенич:иия в переходных рсхк.мах токов через транзисторы усилителя и рогу ируогцсго ключа и увеличения наде)кности, выход указанного усил,тельного элемента включен в цепь пита пгя управляющих 5 переходов тиристоров двухполупериодпого выпрямителя, соединенного через обмотки трансформатора гнвсртирующсго каскада с выходом указанного модулятора.