Транзисторный конвертор

Союз СоветскикСоциалист ическикРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 11 832674Опубликовано 23.05.81. Бюллетень19Дата опубликования описания 28.05.81 до делам изобретений н открытий(72) Авторы изобретения ТЛНЗЧЖЕАИ 6 И 63% ЭТЕИ 1) Заявител Владимирский политехнический инсти 54) ТРАНЗИСТОРНЫЙ КОНВЕРТОР Изобретение относится к силовой преобразовательной технике и может быть использовано, например в качестве вторичных источников питания в электросистемах транспортных средств и промышленных установок в качестве высокоэффективных источников питания.Известны стабилизаторы или резистивноемкостные цепочки, которые применяются в транзисторных преобразователях для защиты от внутренних перенапряжений 1.Однако это приводит к существенному уменьшению коэффициента полезного дей- ствия и снижению надежности преобразователя.Известен транзисторный преобразователь постоянного напряжения, работающий в режиме переключений с выходным трансформатором и устройством ограничения пиков перенапряжений, содержащим емкостный накопитель и фиксирующие диоды.Этот преобразователь обеспечивает защиту силовых транзисторов от перенапряжений при помощи накопительного конденсатора, подключенного через фиксирующие диоды к соответствующим силовым электродам транзисторов преобразователя 2 . Недостаток преобразователя заключается в том, что для разряда накопительного кон-. денсатора параллельно ему включен разрядный резистор, что приводит к дополнительным потерям и снижению КПД устройства,Известен также преобразователь, в котором для повышения КПД встречно-параллельные фиксирующим диодам подключены тиристоры, создающие цепь разряда накопительного конденсатора в нагрузку 3.Однако применение тиристоров и схемы управления к ним существенно усложняет схему преобразователя, что приводит к снижению надежности его работы. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является преобразователь постоянного напряжения, содержащий силовые транзисторы, соответствующие силовые электроды которых, подключенные к выходному трансформатору с выпрямителем, один из выходных выводов которого подключен к первому выходному еь 1 воду, соединены через фиксирующие диоды с первой обкладкой накопительного конденсатора, вторая обкладка которого связана с об 832674щим выводом преобразователя и вторым выходным выводом, блок управлениями,Недостатком известного устройства является то, что накопительный конденсатор может отдавать свою энергию в нагрузку, если напряжение на его обкладках превышает величину напряжения на входе сглаживания фильтра. Это возможно только:а) если напряжение на нагрузке меньше равно удвоенному напряжению питания преобразователя, однако такое условие не позволяет использовать известный преобразователь при напряжениях на выходе, больших удвоенного напряжения питания;б) если импульсы напряжения на входе сглаживающего фильтра имеют паузы, достаточные для разряда накопительного конденсатора в нагрузку, однако это сужает диапазон регулирования выходного напряжения, требует обязательного применения сглаживающего фильтра при максимальном уровне выходного напряжения и не позволяет получить коэффициент заполнения импульсов напряжения на нагрузке равным единице.Цель изобретения - упрощение преобразователя постоянного напряжения и расширение предела изменения выходного напряжения.Поставленная цель достигается тем, что первая обкладка конденсатора соединена с другим выходным выводом выпрямителя, а вторая обкладка непосредственно подключена к общему выводу преобразователя.На чертеже представлена принципиальная схема транзисторного конвертора.Конвертор содержит силовые транзисторы 1 и 2, блок 3 управления транзисторами, выходной трансформатор 4 с первичными 5 и 6 и вторичными 7 и 8 обмотками, диоды 9 и 10 выходного выпрямителя, фиксирующие диоды 11 и2, накопительный конденсатор 13, источник 14 питания и нагрузку 15.Конвертор работает следующим образом.Предположим, что транзистор 1 открыт, а транзистор 2 закрыт. В некоторый момент времени полярность управляющего сигнала, поступающего из блока 3 управления, изменяется и начинается процесс переключения транзисторов. В момент. когда напряжение на транзисторе 1 превышает удвоенное напряжение источника питания, т.е. в момент появления перенапряжения, обусловленного индуктивностью рассеяния в обмотках трансформатора 4, открывается фик 4сирующий диод 11 и через накопительный конденсатор 13, заряженный до удвоенного напряжения питания, проходит импульс тока обуславливающий дополнительный подзаряд накопительного конденсатора 13. Ток заряда замыкается по контуру правый вывод первичной обмотки 5 выходного трансформатора 2 - источник 14 питания - накопительный конденсатор 13 - фиксирующий диод 11 - левый вывод первичной обмотки 5 выходного трансформатора 4.Режим открытого состояния и переключения силового трансзистора 2 аналогичен описанному.Коэффициент заполнения выходных импульсов не зависит от времени разряда накопительного конденсатора и может изменяться в диапазоне от нуля до единицы, а величина напряжения на нагрузке может быть выбрана много больше удвоенного напряжения питания. При этом существенно упрощается конвертор, так как из него исключает ся, как минимум, три силовых диода,формула изобретенияТранзисторный конвертор, содержащийсиловые транзисторы, соответствующие силовые электроды которых подсоединенные квыходному трансформатору с выпрямителем,один из выходных выводов которого подключен к первому выходному выводу, соедизф нены также через фиксирующие диоды с первой обкладкой накопительного конденсатора, вторая обкладка которого связана собщим выводом преобразователя и вторымвыходным выводом, блок управления, отличающийся тем, что, с целью упрощения преобразователя и расширения предела изменения выходного напряжения, первая обкладка конденсатора соединена с другимвыходным выводом выпрямителя, а втораяобкладка непосредственно подключена к об 4 О шему выводу преобразователя.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Моин В. С. и Лаптев Н. Н. Стабилизированные транзисторные преобразователи. М., 1972, с. 429 - 434.45 2. Авторское свидетельство СССРМо 128499, кл. Н 03 К 3/02, 1960.3. Авторское свидетельство СССРМо 192912, кл. Н 02 М 7/48, 1967.4. Авторское свидетельство СССРМо 584409, кл, Н 02 М 3/355, 1977.832674 Составитель Т. ЕршоваТехред А. Бойкас Корректор С. Щомак Тираж 730 Подписное Редактор Г, Кацалап Заказ 3990/Щ ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб д. 4/5 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4