Магнитно-транзисторный управляемый преобразователь

Магнитно-транзисторный управляемый преобразователь

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

МАГНИТНО-ТРАНЗИС ОРНЬЙ УПРАВЛЯЕМЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ,содержащий выходной трансформатор,концы первичной обмотки которого через транзисторы соединены с одним входным выводом преобразователя , а вывод от средней точки этой обмотки соединен с другим входным выводом преобразователя, и два переключающих трансформатора, выходные обмотки которых подключены к входам транзисторов, рабочие обмотки, с последовательно включенными диодами связаны с обмоткой обратной связи выходного трансформатора, а обмотки управления соединены последовательно между собой и подключены к выводам для подсоединения источника управляемого напряжения, отличающийс я тем, что, с целью улучшения линейности выходной характеристики при высокой чувствительности и уменьшения инерционности, указанная обмотка обратной связи выполнена в виде двух встречно включенных секций, общая точка которых соединена с концами рабочих обмоток переключающих трансформаторов, а начала этих обмоток через введенный конденсатор соединены между собой и через указанные разнонаправленно включенные диоды соединены с концами секций обмотки обратной связи.

СОЮЗ COBFTCHHX

СОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) . (11) 4(51) Н 02 Г1 7/538

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ !

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3676662/24-07 (22) 16.12.83 (46) 15.05.85. Бюя. )1 18 (72) И.H. Матына (53) 6?1.314.58(088.8) (56) 1. Патент США 3092?86, кл. 331-113, 1963 °

2. Ильинский H.Ô., Михалов B.Â.

Транзисторно-магнитные преобразователи непрерывного сигнала в последовательность импульсов. М., "Энергия", 1966, с. 61, рис. 23. (54)(57) МАГНИТНО-ТРАНЗИСТОРНЫЙ УПРАВЛЯЕМЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, содержащий выходной трансформатор, концы первичной об. мотки которого через транзисторы соединены .с одним входным выводом преобразователя, а вывод от средней точки этой обмотки соединен с другим входным выводом преобразователя, и два переключающих трансформатора, выход. ные обмотки которых подключены к входам транзисторов, рабочие обмотки с последовательно включенными диодами связаны с обмоткой обратной связи выходного трансформатора., а обмотки управления соединены последовательно между собой и подключены к выводам для подсое,",инения источника управляемого напряжения, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью улучшения линейности выходной характеристики при высокой чувствительности и уменьшения инерционности, укаэанная обмотка обратной связи выполнена в виде двух встречно включенных секций, общая точка которых соединена с концами рабочих обмоток переключающих трансформаторов, а начала этих обмоток через введенный конденсатор соединены между собой и через указанные разнонаправленно включенные диоды соединены с концами секций-обмотки обратной связи.

1156226

Изобретение относится к электротехнике и може r быть использовано в системах автоматики и электропривода для преобразования постоянного напряжения в переменное прямоугольное напряжение регулируемой частоты.

Известны магнитно-транзисторные управляемые по частоте преобразователи, содержащие выходной трансформатор на двух подмагничиваемых сердеч- 10 никах с первичными, вторичными и обратной связи обмотками, причем последние расположены только на одном нз сердечников, и двух тра.".зисторах, подключающих первичные обмотки к 15 входным выводам и управляемых от обмоток обратной связи )1) .

Недостатками данного преобразователя являются значительные массы и габариты вследствие выполнения выходного трансформатора по типу магнитного усилителя.

Наиболее близким к предложенному по технической сущности является магнитно-транзисторный управляемый по частоте преобразователь, содержащий выходной трансформатор, концы первичной обмотки которого через транзисторы соединены с одним входным выводом преобразователя, а вывод от средней точки этой обмотки соединен с другим входным выводом преобразователя, и два подключающих трансформатора, выходные обмотки которых подключены к входу транзисторов, обмотки управления соединены последовательно между

35 собой и подключены к выводам для подсоединения источника управляющего напряжения, а рабочие обмотки через последовательно включенные диоды подключены к одной обмотке обратной связи выходного трансформатора (2) .

В данном преобразователе уменьшены по отношению к преобразователю (1) масса и габариты магнитных элементов..

Однако ему присуща нелинейность выходной характеристики и большая инерционность, что объясняется наличием коротко замкнутого контура в цепи обмоток управления переключающих транс.форматоров, поскольку они включены между собой параллельно с однонаправленным включением диодов в контуре этих обмоток.

Цель изобретения — улучшение ли- SS нейности выходной характеристики при высокой чувствительности и уменьшение инерционности.

Цель достигается тем, что н магнитно-транзисторном управляемом npeobpaэователе, содержащем выходной трансформатор, концы первичной обмотки которого через транзисторы соединены с одним входным выводом преобразова-. теля, а вывод от средней точки этой обмотки соединен с другим входным выводом преобразователя, и два переключающих трансформатора, выходные обмотки которых подключены к входам транзисторов, рабочие обмотки с последовательно включенными диодами связаны с обмоткой обратной связи выходного трансформатора, а обмотки управления соединены последовательно между собой и подключены к выводам для подсоединения источника управляющего напряжения, указанная обмотка обратной связи выполнена в виде двух встречно включенных секций, общая точка которых соединена с концами рабочих обмоток переключающих-трансформаторов, а начала этих обмоток через введенный конденсатор соединены между собой и через укаэанные разнонаправленно включенные диоды соедииеньгс концами секций обмотки обратной связи.

На чертеже. показана принципиальная электрическая схема предлагаемого преобраэо.ателя.

Преобразователь содержит два транзистора 1 и 2, силовые электроды кото. рых соединены с концами первичной обмотки 3 выходного трансформатора 4, имеющего вторичную обмотку 5. Цепи управления выполнены на двух переключающих трансформаторах 6 и 7, на которых расположены выходные обмотки

8 для управления транзисторами и 2. и обмотки управления 9, соединенные последовательно и подключенные через резистор 10 к источнику управляющего напряжения 11. Общая соединяющая точка, концы рабочих обмоток f2, сое" динена с общей точкой секций обмотки обратной связи 13, расположенных на выходном трансформаторе 4. Свободные концы секций соединены с помощьв диодов 14 и 15 с началами рабочихобмоток 12, которые зашунтированы конденсатором 16. Силов я часть преобразователя подключена к положительному 17 и отрицательному 18 входному выводу преобразователя. В цепь обмоток 8 включен резистор 19.

Устройство работает следующим образом.

1116226

Как и в простейшем нреобразонателе транзисторы 1 и 2 поочередно под I ключают половины первичных обмоток

3 к источнику постоянного напряжения. Вследствие неипентичности параметров один из транзисторов, предположим 1, открывается и создается цепь для. тока в первичной обмотке 3: плюс источника питания 17; переход эмиттер — коллектор транзистора 1; 10 первичная обмотка 3; минус источника питания !8, а вторая цепь: плюс обмотки 8 переключающего трансформатора б; резистор 19; переход эмиттер— база транзистора !; минус обмотки 8.

Под действием тока в первичной обмотке 3 выходной трансформатор перема.гничивается, предположим, вверх по петле гистерезиса, на всех обмотках выходного трансформатора 4 индукти- р!! руется ЭДС с плюсом на началах обмоток. Создается цепь для рабочего тока: плюс верхней секции обмотки 13; диод 14; рабочая обмотка 12; минус секции обмотки 13. При протекании ф5 тока по рабочей обмотке 12 сердечник переключающего трансформатора 6 перемагничивается до индукции насыщения и na его обмотке 8 индуктируется напряжение, которое поддерживает транзистор 1 в открытом состоянии.

Поц действием управляющего напряжения источника 11 по обмоткам управ ления протекает неизменный в оба полупериода по направлению ток по

:!епи: плюс .источник 11; резистор. 10; обмотки управления 9; минус источника 11.

При насыщении сердечника переключающего трансформатора 6 ЭДС в об40 мотке 8 уменьшается до нуля, и происходит процесс лавинообразного переключения транзисторов: транзистор 1 закрывается, а транзистор 2 открывается. Создается цепь для тока в

45 первичной обмотке выходного трансформатора: плюс источника питания 17; иереход эмиттер — коллектор транзис" тора 2; первичная обмотка 3; минус источника питания 18, и вторая цепь: плюс обмотки 8 переключающего трансформатора 7; резистор 19; переход эмиттер — база транзистора 2; минус обмотки 8. При протекании тока по . первичной обмотке 3 выходной трансформатор 4 перемагничивается по петле гистерезиса в обратном направлении, на всех его обмотках индуктируется напряжение противоположного знака °

Вследствие этого создается цепь для тока по рабочей обмотке: плюс нижней секции обмотки 13; рабочая обмотка

12 трансформатора 7; диод 15; минус обмотки 13. При этом сердечник 7 перемагничивается до индукции насыщения, а на его обмотке 8 индуктируется,напряжение, поддерживающее транзистор

2 в открытом состоянии. При насыщении сердечника 7 напряжение ча обмотке 8 падает до нуля, и происходит лавинообразный процесс переключения транзисторов: транзистор 2 закрывается, а транзистор 1 открывается. Начинается следующий период, и процессы повторяются аналогично описанному.

При изменении напряжения источника

11 изменяется перепад индукции переключающих трансформаторов 6 и 7, а следовательно, и частота выходного на пряжения преобразователя. Диоды 14 и

15 подключены к эквипотенциальным точкам секций обмотки обратной связи

13, в которых ЭДС равны и направлены встречно, поэтому постоянная составляющая уравнительного тока отсутствует, вследствие чего преобразователь становится практически безынерционным. Конденсатор 16 сохраняет цепь для переменного уравнительного тока, синхронизирующего скорости перемагничивания переключающих сердечников 6 и 7, вследствие чего переменные ЭДС в цепи управления практически равны нулю, а статическая характеристика преобразователя становится в рабочем диапазоне регулирования линейной.

1156226

Составитель В. Моин

Редактор A. Гулько Техред С.Легеза Корректор E- Сирохман

Заказ 3193/54 Тираж 646 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 5-35; Раушская наб., д. 4/5.

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4