Транзисторный многокаскадный преобразователь

(22) Заявлено 20,06.74 (21) 2038598/24-0 явки Ме присоединением Государстееикые комитетСоеета Мкнкстроа СССРга делам кеооретеиийи открытий. Моин Л. Уан-Зо-Ли 71) Заявит 4) ТРАНЗИСТОРНЫЙ МНОГОКАС ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЫЙ Изобретение относится к области электро= техники и может быть использовано в выходных каскадах статических преобразователей регуляторов, стабилизаторов систем электропитания и автоматики.Известные многокаскадные преобразователи постоянного тока в переменный, в которых ток управления силовыми транзисторами выходного каскада пропорционален току нагрузки этого каскада, Для этой цели используются токовые трансформаторы, включенные в каждое плечо усилителя.В мостовых усилителях это решение ведет к значительному усложнению схемы, так как каждый токовый трансформатор должен быть снабжен дополнительными цепочками пуска, размагничивания сердечника, активного запирания силового транзистора и другими элементами.Известны также ключевые усилители, в которых в цепь питания редконечного каскада включен регулятор тока, регулирующий транзистор, а вход цепи управления этого регулятора соединен с датчиком тока нагрузки выходного каскада. Недостатком такого решения является нестабильность пропорциональности между током управления и током нагрузки силовых транзисторов вследствие изменения параметров (коэффициента усиления и входного сопротивления) регулировочного транзистора. Вследствие этого в цепь базы силовых транзисторов в некоторых режимах подается излишне большой ток, и усилитель имеет пониженный КПД. Кроме того, потери в сило вой цепи регулпровочного транзистора такжевызывают уменьшение КПД.Цель изобретения - повысить КПД усилителя путем улучшения условий согласования выходного н предконечного каскадов. Эта 10 цель достигается тем, что в транзисторноммногокаскадном преобразователе постоянного тока в переменный, содержащим выходной каскад с датчиком тока в цепи его питания, предоконечный каскад, в цепи питания кото рого имеется регулятор тока, один вход цепиуправления которого соединен с указанным датчиком тока, введен второй датчик тока в цепь питания предоконечного каскада, соединенный с вторым входом упомянутой цепи 20 управления.На фиг. 1 показана структурная схема преобразователя.Преооразоватсль состоит из нескольких каскадов, например выходного ключевого каска да 1, на выходе которого через трансформатор 2 включена нагрузка 3, и предоконечцого ключевого каскада 4, управляемого внешними спнхроншзируюцт ими импульсами, поступающими, например, от генератора 5, Все каска ды питаются параллельно от источника посто 605300г д 1 О 20 25 ЗО 35 40 янного напряжения. В цепь питания предоконсчного каскада включен регулятор тока 6, управляемый от блока 7, на вход которого подана разность сигналов, снимаемых с датчика тока 8 в цепи питания оконечного каскада и датчика тока 9 в цепи питания предоконечного каскада.Работа схемы основана на сравнении мгновенного значения тока предоконечного каскада с мгновенным значением тока выходного каскада 1, определяемого величиной и характером нагрузки 3, Сигнал, снимаемый с датчика тока 9, непрерывно сравнивается с сигналом, снимаемым с датчика тока 8, Разность этих сигналов воздействует через блок 7 на регулятор тока б. Если разность положительна, регулятор уменьшает ток питания предо- конечного каскада и пропорциональный ему ток на выходе предоконечного каскада, являющийся током управления выходного каскада, Это происходит до тех пор, пока разность указанных сигналов не станет близкой нулю. Таким образом, в предложенной схеме ток управления выходным каскадом автоматически следит за током нагрузки этого каскада, что обеспечивает высокий КПД усилителя в широком диапазоне изменения нагрузок, в том числе и при пусковых перегрузках.На фиг. 2 показан пример выполнения предложенной схемы, в которой в качестве регулятора б использован ключевой регулятор, состоящий из транзистора 10, дросселя 1.1, диода 12 и конденсатора 13, В цепь нагрузки регулятора включен предоконечный ключевой усилитель на транзисторах 14 и 15 и трансформаторе 16, нагруженном на входные цепи силовых транзисторов 17 и 18 выходного каскада. В качестве датчиков 8 и 9 использованы низкоомные резисторы. Блок управления регулятором содержит дифференциальный усилитель и широтно-имульснь,й модулятор любого кзвестного вида, Частота переключения транзистора 10 выбрана по меньшей ме ре на порядок превышающий рабочую час. тоту переключения транзисторов 14,15 и 17, 18,Схема работает по замкнутому циклу описанным выше образом, стабилизируя ток управленкя транзисторов 17, 18 на уровне их тока нагрузки, Опорным сигналом для регулятора является напряжение на резисторе 8. Посредством блока 7 ток нагрузки регулятора, измеряемый резистором 9, поддерживается пропорциональным опорному сигналу независимо от изменения лапряжения питания преобразователя температуры окружающей среды и других факторов. Благодаря повышенной частоте переключения транзистора ток в цепи нагрузки регулятора практически безынерционно следит за токсм нагрузки преобразователя 1. Следовательно, ток базы транзисторов 17 и 18 всегда находится в постоянном соотношении с током коллектора этих транзисторов, т. е, осуществляется токовая обратная связь. Благодаря этому в базовой цепи сило. вых транзисторов отсутствуют балластные резисторы и потери мощности в цепи управления преооразователя малы в широком диапазоне изменения величины и характера нагрузки,Формула изобретения Транзисторный мпогокаскадный преобразователь постоянного тока в переменный, содержащий выходной каскад с датчиком тока в цспи его питания, предоконечный каскад, в цепи питания которого имеется регулятор тока, один вход цепи управления которого соединен с указанным датчиком тока, о тл ич а и ц 1 и й с я тем, что, с целью повышения КПД путем улучшения условий согласования выходного и прсдоконечного каскадов, в цепь питания прсдокопечного каскада введен второй датчик тока, соединенный с вторым входом упомянутой цепи управления,606300 Заказ 589/13 Изд.409 Тираж 892 г 1 ПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5