Транзисторный конвертор
Иллюстрации
Реферат
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (5Î5897
Союз Советских
Социалистических
Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 11.04.72 (21) 1770345/24-7 (51) Л!. Кл2 Н 02М 3/315
H 02Н 9/02 с присоединением заявки №
Государственный комитет
Совета Министров СССР (32) Приоритет
Опубликовано 28,02.76. Бюллетень № 8
Дата опубликования описания 03.05.76 (53) УДК 621.314(088.8) ло делам изобретений и открытий (72) Автор изобретения (71) Заявитель ф. И. Александров
Ленинградское отделение Центрального научноисследовательского института связи (54) ТРАНЗИСТОРНЫЙ КОНВЕРТОР
Изобретение относится к транзисторным конверторам, преобразующим постоянное напряжение, и предназначено преимущественно для использования в системах электропитания установок связи и автоматики.
Известные транзисторные конверторы содержат задающий генератор, усилитель мощности и широтно-импульсный модулятор, включенный во входную цепь транзисторов усилителя мощности. Для ограничения мгновенного значения тока транзисторов используются датчик тока, включенный во входную силовую цепь усилителя мощности, опорный элемент и усилитель разностного сигнала. Для запоминания состояния силовых транзисторов до окончания полупериода в процессе ограничения тока в схеме необходимо использование триггерных устройств, усложняющих устройство.
С целью упрощения и повышения надежности предлагается для запоминания состояния силовых транзисторов до конца полупериода параллельно выходу одного из транзисторов оконечного каскада усилителя разностного сигнала системы ограничения тока включить последовательную ЯС-цепочку.
Изобретение поясняется чертежом.
Транзисторный конвертор содержит усилитель мощности 1 с силовым трансформатором 2, к вторичной обмотке которого подключен выпрямитель 3 с фильтром 4. Усилитель мощности 1 возбуждается задающим генератором 5, вторичные полуобмотки 6 и 7 которого через двухполупериодный выпрямитель 8
5 и прерыватель 9 на составном транзисторе соединены со входом усилителя мощности 1, Прерыватель 9 осуществляет широтно-импульсную модуляцию базового тока силовых транзисторов усилителя мощности 1. Ны вход
10 прерывателя 9 включен формирователь 10 пилообразного напряжения из напряжения прямоугольной формы, снимаемого с дополнительной обмотки 1! задающего генераторы 5.
Одновременно на вход прерывытеля 9 встреч15 но по отношению к сигналу пилообразной формы поданы выходные управляющие сигналы каналов отрицательной обратной связи по напряжению 12 и току 13. Последний содержит резисторньш датчик 14 тока, опорный
2Q элемент 15, усилитель сигнала рассогласования 16, ограничитель 17 и оконечный усилитель 18. Выход усилителя 18 шунтировын последовательнои КС-цепочкой, состоящей из элементов 19 и 20.
25 Принцип действия конверторы заключается в следующем.
При замкнутом длительное время прерывателе 9 конвертор работал бы как обычньш нерегулируемый преобразователь с независи30 мым возбуждением. Но благодаря тому, что
505097
25 зо
45 па входе прерывателя 9 сравнивается пилообразное напряжение, имеющее удвоенную частоту задающего генератора 5, и управляюгцее напряжение с выхода канала обратной вязи, например канала 12, прерыватель перек;почается с удвоенной частотой генератора 5. В результате в режиме стабилизации напряжения каждый из силовых транзисторов усилителя мощности 1 открыт меньше полупериода, а коэффициент заполнения импульсов на выходе выпрямителя 3 меньше единицы и зависит от управляющего напряжения.
Чем больше постоянное напряжение на выходе конвертора, тем больше сигнал, вырабатываемый каналом обратной связи 12, и меньше коэффициент заполнения. Этим достигается стабилизация по напряжению.
При черезмерном уменьшении сопротивления нагрузки вступает в действие канал обратной связи по току 13. Напряжение на выходе конвертора уменьшается, чем достигается стабилизация тока, цель которой — защита элементов конвертора и, прежде всего, транзисторов усилителя мощности 1 от выхода из строя.
1(анал 13 обратной связи по току работает следующим образом.
Импульсное напряжение с датчика 14 тока подается в цепь усилителя 16. Это напряжение сравнивается с напряжением опорного элемента (стабилитрона) 15. Усиленный сигнал рассогласования через ограничитель 17 воздействует на усилитель 18.
Если амплитуда сигнала датчика 14 тока (обычно порядка 100 — 200 мв) превысит некоторое значение, соответствующее выбранному заранее максимальному току транзисторов усилителя мощности 1, то транзисторы оконечного каскада усилителя 18 отпираются.
Одновременно конденсатор 20 частично разряжается через резистор 19 и транзисторы усилителя 18, а через резисторы подается запирающий сигнал на прерыватель 9, Таким образом, черезмерное увеличение мгновенного тока силового транзистора в усилителе мощности 1 приводит к запиранию этого транзистора, Обратного включения силового транзистора вследствие обесточивания датчика 14 тока не происходит, так как прп запирании усилителя 16 конденсатор 20 начинает заряжаться. Транзистор усилителя 18 удерживается в проводящем состоянии спадающим током заряда конденсатора 20, удерживая при этом до конца полупериода в состоянии отсечки прерыватель 9. В начале следующего полупериода скачок развертывающего пилообразного напряжения обеспечит включение прерывателя 9 и одного из силовых транзисторов усилителя мощности 1, Причем использование хотя бы одного низкочастотного транзистора в канале 13 обратной связи по току делает нечувствительным этот канал к экстратоку включения среднечастотного силового транзистора.
Таким образом, в любом режиме (пуск конвертора, режим стабилизации напряжения, перегрузка или короткое замыкание на любом из выходов) обеспечивается устойчивая без перегрузок коммутация транзисторов с частотой, задаваемой генератором 5.
Постоянная времени заряда конденсатора
20 должна быть близка к полупериоду колебаний задающего генератора 5. Резистор 19 ограничивает ток разряда конденсатора 20.
Формула изобретения
Транзисторный конвертор, содержащий задающий генератор, усилитель мощности, широтно-импульсный модулятор, включенный во входную цепь транзисторов усилителя мощности, и блок ограничения мгновенного значения тока транзистора, состоящий из датчика тока, включенного во входную силовую цепь усилителя мощности, опорного элемента и усилителя разностного сигнала, выход которого соединен со входом модулятора ширины импульсов, отличающийся тем, что, с целью его упрощения и повышения надежности, параллельно выходу одного из транзисторов оконечного каскада указанного усилителя разностного сигнала включена последовательная RC-цепочка.
505097
Составитель В. Моин
Текред М, Семенов
Редактор В. Левятов
Корректор Л. Котова
Типография, пр. Сапунова, 2
Заказ 838)3 Изд. Кв 1151 Тираж 882 Подписное
11НИИ11И Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и огкрытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4 5