Устройство для управления преобразователем

: "=СОЯИБц 1 Д,; ИСАНИЕ ИЗОБРЕТ ельский инстиомеханики при атизированных диоэлектроникиер, В,Р.ГлаьРАВЛЕНИЯ ПРЕ тносится кчастности ластиилонои технике. Целение надежности ьсов 2в выполнен виде ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬПИЯМПРИ ГКНТ СССР Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ(71) Научно-исследоваттут автоматики и электТомском институте автосистем управления и ра.электротехники, ввой преобразователизобретения - повыи КПД. Устройство вухканальной системы управления автономным инвертором преобразователя, реализующей принцип широтно-импульсной модуляции с токовым управ" лением, и содержит конденсатор 26 и два диода 24 и 25, каждый трансформатор 13, 14 имеет дополнительную обмотку 17, причем одна обкладка конденсатора 26 и начала дополнител ных обмоток 17 подключены к отрица-. тельному, а другая обкладка и катоды диодов 24, 25, с диодами которых соединены концыдополнительных обмоток 17, - к положительному выводам управляемого источника 4. Устройство позволяет ограничивать амплитуду запирающих транзисторные ключи инвертора импул и уменьшить потери энергииИзобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике, может быть использовано для питания аппаратуры средств 5 связи и другой радиоэлектронной аппаратуры, и является усовершенствованием изобретения по авт,св. Р 1156220.Целью изобретения является повышение надежности и КПД. 10На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства; на фиг. 2- временные диаграммы напряжения и тока базо-эмиттерного перехода транзисто- . ров преобразователя. 15Устройство содержит соединенные последовательно входной неуправляемый выпрямитель 1, транзисторный инвертор 2 и выходной неуправляемый выпрямитель 3, управляемый источник 4 токй, к выходу которого подключен вход усилителя 5 мощности, последовательно соединенные задающий генератор 6 импульсов и счетный триггер 7, инверсный и прямой выходы которого соединены с первыми входами элементов И-НЕ 8 и 9, вторые входы ко,торых подключены к выходу широтно- импульсного модулятора 10, а выходы элементов 8 и 9 соединены соответст 30 венно с входами инвертирующих элементов 11 и 12,Усилитель 5 состоит из двух трансформаторов 13 и 14 управления с пер вичными рабочей и размагничивающей обмотками 15 и 16 и дополнительными обмотками 1, двух дросселей 18 и 19 одни концы которых подключены к положительному выводу источника 4, к 40 отрицательному выводу которого подключены первыми выводами четыре ключа 20 " 23, Вторые выводы двух ключей 20 и 21 подключены соответственно к концам первичных рабочих обмоток 15 трансформаторов 13 и 14,.а вторые выводы ключей 22 и 23 подключены к началам размагничивающих обмоток 16 трансформаторов 13 и 14. Точки соединения обмоток 15 и 16 этих трансформаторов соединены соответственно с вторыми концами обмоток дросселей 19 и 18, управляющие входы ключей 20 и 21 при этом подключены к выходам элементов 8 и 9, а входы ключей 22 и 23 подключены соответственно к выходам элементов 11 и 12, Начала дополнительных обмоток 17 трансформаторов 13 и 14 соединены с общей точкой соединения первых выводовчетырех ключей 20 " 23, при этом концы этих обмоток подключены к анодамдиодов 24 и 25, катоды которых соединены с положительным выводом источника 4, к которому также подключен одним выводом конденсатор 26,второй вывод которого соединен сотрицательным выводом этого источника.Трансформаторы 13 и 14 усилителя 5мощности имеют также по две вторичные обмотки 27, 28 и 29, 30, включенные в цепи база-эмиттерных переходов силовых транзисторных ключейпервой и второй диагоналей инвертора2, выполненного по однофазной мостовой схеме с трансформаторным выходом, при этом вход источника 4 подключен к выходу датчика 31 токавключенного в диагональ инвертора 2.Управляемый источник 4 тока представляет собой ключевой (импульсный)транзисторный регулятор с пропорциональным регулированием по току инвертора 2, осуществляемым по принципу широтно-импульсного или релейногорегулирования.Устройство работает следующим образом,При поступлении напряжения навход выпрямителя 1 подается напряжение питания и на устройство дляуправления инвертором 2.Тактовые импульсы задающего генератора 6 поступают на вход счетноготриггера 7, выполняющего делениечастоты задающего генератора, Выходытриггера соединены с первыми входамиэлементов 8 и 9, на вторые входы которых поступают импульсы управленияс широтно-импульсного модулятора 10.С выходов элементов 8 и 9 импульсыуправления поступают на вход ключей20 и 21, формирующих со сдвигом180 эл.град, в обмотках 27 и 28 исоответственно 29 и 30., импульсы тока, отпирающие силовые ключи инвертора 2.Положительная полуволна импульсауправления соответствует интервалувремени 0 - =(фиг. 2). Запирающий импульс формируется ключами22 и 23 управления, команды на включение которых поступают с инвертирующих элементов 11 и 12. Запирающийимпульс на базо-эмиттерном переходеключей инвертора 2 соответствует интервалу времени - Сф= п (фиг. 2), 14677081 = 1 п + где 1, - ток первичной обмотки 16(17); 251, - ток намагничивания;1= К 1 - приведенная к первичнойобмотке составляющая токанагрузки;Ч 46Кг = - коэффициент тРансфоРмации; Щ 0И,рВ частном случае при У,п у= И,ьИ, , т.е, при коэффициенте траиС- формации Кт = 1, величина обратного напряжения на базо-эмиттерном переходе транзисторного ключа определяя ется как 0 = 0 - ф -Чрйг1 эт.е, равна прямому падению напряжения на интервале импульса. 40 Изменяя коэффициент трансформации К , можно увеличивать величину запирающего напряжения на базо-эмиттер 45 ном переходе ключа в пределах допустимого значения согласно техническим условиям на данный транзистор. Так при К = 2 ток в контуре, образован" ном обмоткой 17 - диодом 24 - дросселем 19 - обмоткой 16 - ключом 22 -50 обмоткой 17 сможет протекать только тогда, когда напряжение в обмотке 17 после запирания транзисторного ключа инвертора 2 достигает величины напряжения на входе дросселей. 18 и 19, т.е, напряжения на конденсаторе 26, только при этом условии протекает ток 1 о , При этом обратное напряжеПрименение дополнительной обмотки 17 у трансформаторов 13 и 14 усилителя 5, подключенных на вход дросселей 18 и 19 через разделительные диоды 24 и 25, позволяет формировать уровень запирающего напряжения на базо-эмиттерных переходах транзисторных ключей инвертора 2 на интервале паузы йэ - й, так как обеспечивается 10 контур для протекания вторичного тока после запирания транзисторных ключей обмотка 17 - диод 24 - дроссель 19 - обмотка 16 - ключ 22 - обмотка 17. Включенный на входе дроссе лей 18 и 19 конденсатор 26 служит для сглаживания пульсаций тока в .цепи питания усилителя 5 мощности,Уравнение токов, приведенных к первичной обмотке трансформатора 20 управления имеет вид ние на базо-эмиттерном переходеувеличивается вдвое,Достоинством устройства являетсятакже увеличение тока (фиг. 2) нафронте импульса включения транзистораЭто объясняется тем, что на интервале паузы вследствие того, что времян и соответственно обратноенапряжение на базо-эмиттерном переходе Пз Б, ,равенство вольт-секунд-,ных площадей наступает в какой-томомент времени 19 . При этом научастке 1 - йд имеет место насьпцение сердечника трансформатора и токнамагничивания становится равнымполному току, т.е. 1 п - 1, . В моментпереключения транзисторов 20(21) и22(23) (время е) этот ток во вторичной обмотке суммируется с током.нагрузки 1 и составляет 21 п,Наличие участка насьпцения на интервале времени- 1 позволяетфиксировать начальную точку частнойкривой намагничивания на уровне В,п.Вследствие этого исключается вбзможность насьпцения сердечника трансформатора на интервале импульсачто повьппает надежность работы устройства.Таким образом, устройство позволяет ограничить величину обратногонапряжения на базо-эмиттерных переходах силовых ключей инвертора 2 засчет использования дополнительнойобмотки в трансформаторах усилителямощности. Это наряду с отсутствиемдополнительных защитных элементов вбазо-эмиттерной цепи силовых транзисторных ключей инвертора, повьппаетнадежность устройства и его КПД засчет отсутствия потерь в защитныхцепочках (ввиду отсутствия последних).Наличие конденсатора на входе усилителя мощности снижает уровень пульсаций тока управления.Формула из обр ет енияУстройство для управления преобразователем по авт.св. Р 1156220, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и КПД, оно снабжено конденсатором и двумя диодами, каждый трансформатор снабжен дополнительной обмоткой, причем одна обкладка конденсатора и начала дополнительных обмоток обоих трансформаторов подключены к отрицательно1467708 вму выводу управляемого источника то- источника тока, а анод каждого диода ка, другая обкладка конденсатора и соединен с концом дополнительной катоды обоих диодов подключены к обмотки соответствующего трансфорположительному выводу управляемого матора. и Составитель В.Мироновербер Техред Л.Сердюкова ректор И. Васильева едакто КНТ ССС Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина; 10 каз 1209/53 Тираж 645 ПодНИИПИ Государственного комитета по изобретения 113035, Москва, Ж, Раушская исноеи открытиям праб., д. 4/5