Преобразователь

(51)5 Н 02 М 7/538 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВ ЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССРМ 251021, кл, Н 02 М 3/335, 1968.Заявка Японии М 55-13515,кл. Н 02 М 7/537, 1980,(57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системахвторичного электропитания и автоматики,Цель - повышение КПД путем-уменьшениядинамических потерь при одновременном,.Ы 2 1713061 А исключении сквозных токов. Преобразователь содержит узел управления и инверторную ячейку, состоящую из силовых транзисторов 1 и 2 и выходного трансформатора 4, в цепь вспомогательных обмоток 10, 11 которого включены последовательные цепочки из диодов 14, 15, 18, 19, резисторов 12, 13 и конденсаторов 16, 17. При отпирании, например, силового транзистора 1 происходит заряд конденсатора 16, После смены сигнала управления на входе силового транзистора 1 происходит разряд конденсатора 16, в результате чего силовой транзистор 1 форсированно запирается, 2 ил.Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитания и автоматики.Известен преобразователь-стабилизатор, содержащий задающий генератор с управляющей и запираемыми обмотками, двухтактный усилитель мощности, транзисторный ключ, широтно-импульсный модулятор, силовые и вспомогательные транзисторы.Однако известный преобразователь обладает пониженным КПД за счет динамиче" ских потерь от сквозных токов из-за затягивания времени запирания силовых транзисторов.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является двухтактный преобразователь, принятый эа прототип и содержащий в каждом плече инвертора с выходным трансформатором силовой транзистор, базо-эмиттерный переход которого через базовый резистор, зашунтированный вспомогательной обмоткой выходного трансформатора с диодом, подсоединен к управляющей обмотке, в котором устранение сквозных токов достигается задержкой отпирания одного силового транзистора на время, необходимое для запирания другого, путем компенсации напряжения возбуждения напряжением вспомогательной обмотки выходного трансформатора, включенной последовательно с диодом параллельно базовому резистору. В предыдущий отпиранию полупериод к базе запертого транзистора прикладывается суммарное напряжение обмотки возбуждения и вспомогательной обмотки выходного трансформатора., которые оказываются включенными согласно. Причем указанный диод находится в проводящем состоянии в предыдущий отпиранию полупериод и на время, необходимое для запирания другого силового транзистора.Однако в известном техническом решении компенсация отпирающего напряжения одного транзистора встречно приложенным напряжением вспомогательной обмотки на время, необходимое для эа, пирания другого транзистора, возможна только при равенстве напряжений на полу- обмотке трансформатора возбуждения и на дополнительной обмотке выходного трансформатора. При изменении напряжения на дополнительных обмотках выходного трансформатора, например, при снижении входного напряжения первичного источника, нарушается компенсация отпирающего напряжения, что приводит к возникновению сквозного тока через не успевший запереться открытый ранее транзистор иираемый транзистор, В,результате возтают динамические потери и снижается 5 те усст де 10 кому об ди че 15 поце те со це 20 то го ва чт 25 чает в и в 30 ни щ н и 35 н р с т 40 иЦель изобретения - повышение КПД пууменьшения динамических потерь приранении сквозных токов.Указанная цель достигается тем, что вбилизированный преобразователь, сожащий силовые транзисторы, эмиттерыорых объединены и подключены к первовходному выводу, цепь вспомогательнойотки каждого плеча через отсекающийд подсоединена к базовому резистору,еэ который базо-эмиттерный переходсоединен к выходу блока управления, вь вспомогательной обмотки последоваьно введены резистор и диод, включенныйласно с отсекающим, при этом укаэаннаяь зашунтирована введенным конденсаом,Существенным отличием предлагаемотехнического решения является форсиронное запирание силовых транзисторов,снижает динамические потери и исклют сквозные токи. В прототипе отсутствуфорсированное запирание и, кроме того,зможно возникновение сквозных токови уменьшении входного напряжения перчного источника относительно номинальго значения, Стабилизированныееобразователи работают при изменяюХся входных напряжениях, поэтомууказане потери снижают КПД преобразователей,пользующих инверторную ячейку приведеню в прототипе.Положительный эффект, получаемый взультате решения поставленной цели доигается в уменьшении динамических порь и устранении сквозных токов, чтовышает КПД преобразователя.На фиг. 1 представлена принципиалья схема устройства; на фиг. 2 - временныерактеристики; а - кривая напряжения упвления; б - кривая тока, протекающегорез конденсаторы; в - кривая токдв колкторов.Стабилизированный преобразовательдержит силовые транзисторы 1 и 2, эмитры которых объединены и подключены крвому входному выводу, коллекторы подючены к крайним выводам первичной оботки 3 выходного трансформатора 4,едний вывод которой подключен к второу входному выводу, базы силовых транзиоров 1 и 2 подключены через резисторы 56 к парафазным выходам широтно-имльсного модулятора 7, общий вывод кото-,ого подключен к первому входномуыводу. Первый вход широтно-импульсногоодулятора 7 подключен к выходу задающе,55 го генератора пилообразного напряжения 8, второй вход широтно-импульсного модулятора 7 подключен к.выходу выпрямителя с фильтром 9. Дополнительные обмотки 10 и 11 выходного трансформатора 4 подключены через цепочки из последовательно включенных резисторов 12 и 13 и диодов 14 и 15 к конденсаторам 16 и 17, одни из выво- дов которых подключены к базам транзисторов 1 и 2, другие выводы подключены через диоды 18 и 19 к парафазным выходам , широтно-импульсного модулятора 7. К выпрямителю с фильтром 9 подключена нагрузка 20.Стабилизированный преобразователь работает следующим образом.Импульсы напряжений с выхода широтно-импульсного модулятора 7 прикладываются к базам силовых транзисторов 1 и 2, поочередно открывая их. Йапример, для интервала времени при напряжениях на выходе широтно-импульсного модулятора без скобок (фиг. 1) сигналом широтно-импульсного модулятора 7, отпирающим транзистор 1, обеспечивается протекание его базового тока через резистор 5. Транзистор 1 открывается и подключает верхнюю половину обмотки 3 выходного трансформатора 4 к источнику питания (фиг, 2, кривая 21). На обмотках 10 и 11 трансформатора 4 наводятся напряжения с полярностью, при которой диод 15 находится в непроводящем состоянии, а диод 14 - в проводящем,при этом за время открытого состояния транзистора 1 происходит заряд конденсатора 16 напряжением обмотки 10 трансформатора 4 через резистор 12 и проводящий диод 14 фиг. 2, кривая 23). Напряжение на выходе широтно-импульсного модулятора 7 выбирается большим, чем напряжение на обмотке 10, поэтому диод 18 находится в . непроводящем состоянии и влияния не оказывает. Когда широтно-импульсный модулятор снимает отпирающее напряжение, напряжение на его верхнем выходе становится равным акулю, диод 18 переходит в проводящее состояние и подключает заряженный конденсатор 16, а также обмотку 10 через цепочку из резистора 12 и диода 14 к переходу база-эмиттер транзистора 1. Конденсатор 16 разряжается на резистор 5 и эмиттернцй переход транзистора 1, вызцвая его форсированное запирание отрицательным напряжением относительно эмиттера (фиг. 2, нижняя часть кривой 23). После запирания транзистора 1 напряжение на обмотке 10 уменьшается, диод 14 переходит в непроводящее состояние. В следующий полупериод открывается транзистор 2 через резистор 6 положительным напряжением с нижнего выхода широтно-импульсного модулятора 7 (фиг. 2, кривая 22), происходит заряд конденсатора 17 через резистор 13 и диод 15 (фиг. 2, верхняя часть кривой 24) и, при снятии отпирающего импульса с нижнего выхода широтно-импульсного модулятора 7, происходит запирание транзистора 2 через диод 19 отрицательным относительно эмиттера напряжением заряженного конденсатора 17 и отрицательным напряжением обмотки 11 трансформатора 4 через резистор 13 и проводящий диод 15 (фиг, 2, нижняя часть кривой 24), Эпюра 25 соответствует току в цепи коллектора транзистора 1 и эпюра 26 - току транзистора 2. Штриховыми линиями изображены эпюры при меньшей длительности напряжений на выходе широтно-импульсного модулятора,Таким образом, в предлагаемом техническом решении осуществляется форсированное запирание силовых транзисторов,что уменьшает динамические потери и исключает возникновение сквозных токов, чтов конечном итоге, повышает КПД стабилизированного преобразователя. Формула изобретения Преобразователь с выходным трансформатором постоянного напряжения, выполненный по схеме двухтактного инвертора, цепь вспомогательной обмотки каждого плеча которого через отсекающий диод подсоединена к базовому резистору, через который база-эмиттерный переход силового транзистора подсоединен к выходу блока управления, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения КПД путем уменьшения динамических потерь при одновременном устранении сквозных токов, в цепь вспомогательной обмотки последовательно введены резистор и диод, включенный согласно с отсекающим, при этом указанная цепь зашунтирована конденсатором.ент Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гага 01 Заказ 542 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5