Преобразователь постоянного напряжения в постоянное

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ш 705615 ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(61) Дополнительное к (22) Заявлено 05.09,77 с присоединением заявк вт. свид-в 51 1) 2521833 24-0 3 0-удврстевиный иветет СССР ие делам изеарвтеиий в етирктий1Изобретение относится к преобразователям постоянного тока, используемым в силовой электротехнике в качестве, например,коммутационной аппаратуры (коммутаторов) постоянного тока,Известны преобразователи на транзисторах, используемые в качестве коммутаторов постоянного тока, в которых силовыетранзисторы поочередно открываются от об.щего токового трансформатора 111.Переключение силовых транзисторов происходит без динамических потерь, т. е. практически без возрастания напряжения на силовых клеммах преобразователя постоянного тока.Коммутаторы, выполненныена основе дан/.ных преобразователей ло сравнению с другими контактными коммутаторами (например, реле) имеют значительно большие срок.службы и быстродействие. Эти положительные свойства определяют замену контактных,коммутаторов на транзисторные коммутаторы.Вместе с. тем прямое падение напряжения транзисторных преобразователей ограничивает примейение транзисторных комму таторов в ряде областей, где его величинана силовых клеммах коммутатора являетсяопределяющейт. е. в тех случаях, когдатребуется коммутатор с малым прямым падением напряжения.Наиболее близким по технической сущности является преобразователь постоянного напряжения в постоянное, который со 1 в,ержит силовые и дополнительные транзисторы, трансформатор, одни обмотки .которого. включены последовательно с коллекторно-эмиттерными переходами силовых транзисторов, связанных с входными. выводами,а другие через коллекторно-эмиттерные переходы дополнительных транзисторов подсоединены к базам силовых транзисторов 121.т 5 Этому преобразователю присущи те женедостатки, что и. известному преобразователю 11,Цель изобретения - расширение области применения,Это достигается тем, что преобразователь постоянного наприжгния в постоянное,госодержащий силовые и дополнительные транзисторы, трансформатор, одни обмотки которого включены последовательно с коллек40 4 50 Формула изобретения Гь 3торцо-эмиттерными переходами силовыхтранзисторов, связанных с входными выволами, а другие -- через коллекторно-эмиттерцые переходы дополнительных транзисторов подсоединены к базам силовых транзисторов, причем база каждого силовоготранзистора через упомянутые коллекторноэмиттерный переход лополцительного транзистора и через другую обмотку подсоединеца к соответствующему входному выводу.Олна из возможных схем преобразователя представлена на фиг. 1; на фиг. 2изображен лругой вариант схемы.Преобразователь солержит силовые транзисторы 1 и 2, дополнительные транзисторы 3 и 4, токовый трансформатор 5 с первичными обмотками 6, 7 и вторичными обмотками 8, 9, блок управления 10, силовыеклеммы 1 и 12. В схеме показана нагрузка преобразователя3 и источник питания 14,Преобразователь работает следующимобразом.По сигналу от блока управления 10 открыт, например, дополнительный транзистор 3. Через этот транзистор 3 протекаетток, отпирающий силовой транзистор 1, причем величина тока пропорциональна токуколлектора силового транзистора(токанагрузки 3), что обеспечивается ,включением первичной обмотки 6 токового трансформатора 5 в выходную цепь. силовоготранзистора 1, а вторичной обмотки 8 в выходную цепь дополнительного транзистора 3.Коэффициент пропорциональности равен коэффициенту трансформации обмоток 6, 8 токового трансформатора 5.В выходной цепи дополнительного транзистора 3 токовый трансформатор 5 работает в режиме ограничения тока.Напряжение на обмотке 8 равно Ц --= (.Гне-Гюь- Гы, гдеее - напряжениеисточника питания 14, ь, 1145 напряжение ца соответствующих переходах транзисторов 3, 1. Напряжение на выходныхсиловых клеммах1, 12 преобразователяпОстоянного тока равно разности напряжений (полярность указана на фиг. 1) 1 Гь,ьь, == -юь 1-Гьь 5Измецяя соотношение напряжений наобмотке 6 и транзисторе 1 (04 и 4)можно легко достичь нужной величины и"знака напряжения на силовых клеммах 11,12 преобразователя постоянного тока. После запирания от блока 10 дополнйтельного транзистора 3 и отпирания дополнительного транзистора 4, открывается силовой транзистор 2, Режим работы транзисторов 2, 4 повторяет описанный выше, только вместо обмотки 6, 8 работают обмотки 7, 9. 5 10 ь 10 15 10 35 41 а фиг. 2 запирацие (если. оно необходимо) силовых транзисторов 1, 2 во всех режимах производится от блока управле- ни 5 ГО,В общих случаях запирание силовых транзисторов можно производить известным образом - цапример,шуцтированием перехода эмиттер-база резисторами, транзисторами управления или вообще после запирация дополнительного транзистора не предпринимать никаких специальных мер по запиранию силовых транзисторов, если эти транзисторы можно использовать в режиме с оторванной базой.Вообще в предлагаемом преобразователе на закрытой силовой транзистор в режиме открытого состояния всего преобразователя прикладывается обратное напряжение. Таким образом в этом режиме запирающем переходом является переход эмиттера-база.В связи с этим можно по разному известными способами закрывать силовые транзисторы в режимах открытого и закрытого состояния всего преобразователя постоянного тока.В схеме на фиг. 2 отпирание дополнительных транзисторов 3, 4 производится от обмоток 15, 16 положительной обратной связи токового трансформатора 5. Для перевода преобразователя постоянного тока по схеме фиг. 2 в открытый режим достаточно снять с транзисторов 1, 2, 3, 4 запирающее напряжение, полаваемого от блока управление О. Переключение транзисторов 1, 2, 3, 4 происходит автоматически при намагничивании серлечника токового трансформатора 5.Первичные и вторичные обмотки токового трансформатора можно включить в эмиттерные и коллекторные цепи силовых и дополнительных транзисторов. По отношению к известным преобразователям описываемый преобразователь постоянного тока позволяет резко снизить и даже изменить знак напряжения на силовых клеммах в режиме открытого состояния преобразователя, что расширяет его область применения по сравнению с известными преобразователями; причем в предлагаемом преобразователе, также как в известных, достигается оптимизация по статическим потерям в силовых транзисторах. Преобразователь постоянного напряжения в постоянное, содержащий силовые и дополнительные транзисторы, трансформа. тор, олни обмотки которого включены последовательно с коллекторно.эмиттерными переходами силовых транзисторов, связанных705615 обмотку подсоединены к соответствующемувходному выводу.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР547011, кл, Н 02 М 3/135, 1970.2, Авторское свидетельство СССР470058, кл. Н 03 Г 3/00, 1972. Составитель Г. ОТехред К, ШуфричТираж 857Государственного комитделам . изобретеннЯ н откосква, Ж - 35, Раушскаяк Патента, г. Ужгород, ул ректор И.Мускаписное Редактор О, ВолЗаказ 8040/60 КНИИП по 113035,филиал П П4/5тная, 4 с входными выводами, а другие через коллекторно-эмиттерные переходы допол 11 ительных транзисторов подсоединены к базам силовых транзисторов, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения, база каждого силового транзистора через упомянутые коллекторно-эмиттерный переход дополнителы 1 ого транзистора и другую гнев Ко По ета ССС рытиЯ. наб., д. Проек