Стабилизированный конвертор

(505 Н 02 М 33 СУДАРСТВЕННЫй КОМИТЕТ О ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТ ИГ НТ СССР ПР КОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ИЯ ПД иения(46) 23.02.92, Бюл. 1 Ф 7Р 1) Научно-исследовательский институт авиационного оборудования(56) Авторское свидетельство СССР ЬЬ 1582298, кл, Н 02 М 3/335, 1988.(54) СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ КОНВЕРТОР (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано во вторичных источниках питания. Цель изобретения - по-. аышение КПД и надежности конвертора пуИзобретение относится к электротехнике и может быть применено во вторичных источниках питания,Известен конвертор, содержащий мостовой или полумостовой инвертор, выполненный на МДП-транзисторах, выходной трансформатор, выпрямитель и фильтр, к которому подключен широтно-импульсный модулятор (ШИМ) с развязывающим трансформатором, выходные обмотки котароге подключены к управляющим цепям транзисторов, каждая из которых включает в себя выполненный составным отключающий, включающий и дополнительный транзисторы, два резистора, .Отключающий транзистор подключен параллельно цепи затвор - исток МДП-транзистора. включающий транзистор. коллектором подключен к истоку, эмиттером - к отрицательному выводу источника отпирающего напряжения, а базой тем снижения потерь на интервалах запирания.МДП-транзисторов. Конвертор содержит инвертор на МДП-транзисторах 1,2, силовойтрансформатор 3, выпрямитель 4, фильтр 5, широтно-импульсный модулятор 6, развязывающий трансформатор 7, цепи управления. В цепи управления МДП-транзисторами введены источники отпирающих напряжений 8 и 9, включающие в себя соответственно конденсаторы 20, 21 и диоды 22, 23. Введение отпирающих источников позволяет форсировать заряд входных емкостей МДП-транзисторов, снижая тем самым динамические потери и повышая надежность конвертора. 2 ил.- к эмиттеру дополнительного транзистора,; коллектор которого подключен к базе отключающего транзистора и через первый резистор - к точке соединения коллектора отключающего транзистора с положительным выводом источника отпирающего на- +ь пряжения и затвором МДП-транзистора, а обмотка развязывающего трансФорматора О одним концом соединена с эмиттером вклю- ЧО чающего транзистора, другим через второй резистор- с базой дополнительного транзистора,Недостатками этого конвертора явля-. ются существенные динамические потери при выключении МДП-транзисторов и потери, вызываемые их остаточными токами, в режиме отсечки.Цель изобретения - повышение К надежности конвертора за счет снижпотерь в интервале запирания силовых МДП-транзисторов.На фиг. 1 показана схема стабилизированного конвертора; на фиг. 2 - схема стабилизированного конвертора с цепями управления, выполненными на транзисторах р-п-р-проводимости.Конвертор содержит инвертор на МДП- транзисторах 1, 2, включенных по полумостовой схеме, силовой трансформатор 3, выпрямитель 4, фильтр 5, широтно-импульсный модулятор 6, развязывающий трансформатор 7, цепи управления транзисторов, включающие в себя источники отпирающих напряжений 8, 9, первые резисторы 10, 11, отключающие составные транзисторы 12, 13, вторые резисторы 14, 15, включающие транзисторы 16, 17, дополнительные транзисторы 18, 19, элементы 20-23 возможного варианта исполнения источников отпирающих напряжений 8, 9, дополнительные диоды 24, 25, конденсаторы 26,27, вторичные обмотки 28 и 29 развязывающего трансформатора.Конвертор с р-и-р-транзисторами в цепях управления (см. фиг. 2) содержит те же элементы 1-28, а также элементы 30-33 возможного варианта двуполярного исполнения источников отпирающих напряжений 8, 9 и цепь запуска ШИМ(не показана).В установившемся режиме конвертор работает следующим образом,При появлении напряжения на входных зажимах конвертора ШИМ 6 вырабатывает. смещенные по фазе на 180 импульсы управления. Воздействие возмущающих факторов вызывает, в зависимости от вида модуляции, квазисинхронное изменение длительности смежных импульсов или вариацию длительности паузы.Положительная полярность напряжения, прикладываемого со вторичной обмотки 28 трансформатора 7 через резистор 14 к базе транзистора 18, отпирает транзисторы 18, 16. чем шунтируется управляющая цепь отключающего составного транзистора 12 и он запирается, При этом к затвору МДП-транзистора 1 и к конденсатору 26 через диод 2 прикладывается положительное нап ряжение (источника 8).МДП-транзистор 1 включается, подсоединяя трансформатор 3 к первйчной сети. По окончании управляющего импульса положительной полярности транзисторы 13, 16 запираются и отключают конденсатор 26 от источника 8, в базу транзистора 12 через резистор 10 от конденсатора 26 (заряженного до напряжения отпирающего источника) начинает втекать отпирающий ток, Диод 24 смещается в обратном направлении иотключает конденсатор 26 от затвора МДП- транзистора 1,Разряд входной емкости затвор - истокдо порогового напряжения (порядка 5 В) 5 через отключающий транзистор 12 вызывает выключение МДП-транзистора 1, После 10 15 20 50 введенным элементам и связям между ними55 обеспечИвает снижение потерь в интервале 30 35 40 45 дующая пауза в управляющем сигнале и импульс отрицательной полярности не ока 1 зывают влияния на работу управляющей цепи МДП-транзистора 1, однако отрицательный импульс является отпирающим для,транзисторов 19, 17, входящих в цепь управления МДП-транзистора 2; рабо-, чий цикл которого сдвинут по фазе на 180 ф и протекает аналогично. Затем процессы повторяются, поочередно открываясь, транзисторы 1 и 2 создают переменное напряжение на обмотках трансформатора 3, которое поступает на выпрямитель 4, сглаживается фильтром 5 и прикладывается к сопротивлению нагрузки,Величина выходного напряжения служит входным сигналом ШИМ 6, обеспечивающим его стабильность.В конверторе, представленном на фиг.2, цепи управления силовых ключей выполнены на основе р-и-р-транзисторов. Работает устройство аналогично, однако в ряде случаев имеет преимущества:может быть упрощена его электрическая схема, поскольку источник отпирающего напряжения 9 имеет общий зажим с источником входного напряжения;источники управляющего напряжения 8 и 9 могут быть выполнены на элементах 20 - 23, 30-33 в двуполярном виде и при подсоединении коллекторов запирающих транзисторов 12, 13 к отрицательномуэажиму источников 8 и 9 (как показано на фиг, 2 пунктиром), вместо истоков МДП-транзи; сторов, к затвору последних и рикладывается отрицательное напряжение. Таким образом, дополнительно. могут быть снижены время выключения и ток утечки через закрытый транзистор. Последовательно с диодами 22; 23, 32, 33 могут включаться ограничительные элементы ( не показаны),Форсированный и более полный разряд(или перезаряд до отрицательного напряжения) входной емкости МДП-транзистора при выключении и в режиме отсечки благодаря запирания силовых МДП-транзисторов и, следовательно, повышение КПД и надежности. Сокращение времени выключения определяет повышенные частотные свойствасхемы,Формула изобретенияСтабилизированный конвертор по авт,св, М 1882298,отличающийсятем,что,с целью повышения КПД и надежности засчет снижения потерь в интервале,запирания силовых МДП-транзисторов, в каждуюцепь управления введены диод и кондвнсатор, соединенные последовательно, причем диод включен между выводом источника от.пирающего напряжения и первым резистором, а другой вывод конденсатора подключен к эмиттеру отключающего транзистора,.В.Иванов О. Кундрик Ре Заказ 702 ВНИИПИ Гос роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Уж л, Гагарина, 10 Тираж Подписноетвенного комитета по изобретениям и открытиям ори ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская на 64/5