Преобразователь постоянного напряжения в постоянное

Преобразователь постоянного напряжения в постоянное

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

!

О П И С А Н И Е ()705615

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 05.09.77 (21) 2521833/24-07 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) M. Кл.

Н 02 М 3/335

Гвсудафстаавнь| Фвтвнат

СССР ае делам хзюбрвтеиий в етхрктвй (53) УДК 621.314..57 (088.8) Опубликовано 25.12.79. Бюллетень № 47

Дата опубликования описания 26.12.79

Б. Л. Уан-Золи, И. И. Алексеев и С. С. Степанов (72) Авторы изобретения

{71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

В ПОСТОЯННОЕ

Изобретение относится к преобразователям постоянного тока, используемым в силовой электротехнике в качестве, например, коммутационной аппаратуры (коммутаторов) постоянного тока.

Известны преобразователи на транзисторах, используемые в качестве коммутаторов постоянного тока, в которых силовые транзисторы поочередно открываются от общего токового трансформатора (1J

Переключение силовых транзисторов про исходит без динамических потерь, т. е. практически без возрастания напряжения на силовых клеммах преобразователя постоян. ного тока.

Коммутаторы, выполненные на основе дан/ ных преобразователей ло сравнению с другими контактными коммутаторами (например, реле) имеют значительно большие срок .службы и быстродействие. Эти положительные свойства определяют замену контактHblx,êoììóTà Tîðîâ на транзисторные коммутаторы.

Вместе с. тем прямое падение напряжения транзисторных преобразователей ограничивает примейение транзисторных комму

2 таторов в ряде областей, где его величина на силовых клеммах коммутатора является определяющей, т. е. в тех случаях, когда требуется коммутатор с малым прямым падением напряжения.

Наиболее близким по технической сущности является преобразователь постоянного напряжения в постоянное, который содержит силовые и дополнительные транзисторы, трансформатор, одни обмотки .которого. включены последовательно с коллекторно-эмиттерными переходами силовых транзисторов, связанных с входными. выводами, а другие через коллекторно-эмиттерные переходы дополнительных транзисторов подсоединены к базам силовых транзисторов (21.

Этому преобразователю присущи те же недостатки, что и. известному преобразова телю (1).

Цель изобретения — расширение области применения.

Это достигается тем, что преобразователь постоянного наприжгния в постоянное, то содержащий силовые и дополнительные транзисторы, трансформатор, одни обмотки которого включены последовательно с коллек705615

50

Формула изобретения

3 торно-эмиттерными переходами силовых транзисторов, связанных с входными выводами, а другие — — через коллекторпо-эмиттерные переходы дополнительных транзисторов подсоединены к базам силовых транзисторов, причем база каждого силового транзистора через упомянутые коллекторноэмиттерный переход дополнительного транзистора и через другую обмотку подсоединеца к соответствующему входному выводу.

Одна из возможных схем преобразователя представлена на фиг. 1; на фиг. 2 изображен другой вариант схемы.

Преобразователь содержит силовые транзисторы 1 и 2, дополнительные транзисторы 3 и 4, токовый трансформатор 5 с первичными обмотками 6, 7 и вторичными обмотками 8, 9, блок управления 10, силовые клеммы !1 и 12. В схеме показана нагрузка преобразователя 13 и источник питания 14.

Преобразователь работает следующим образом.

По сигналу от блока управления 10 открыт, например, дополнительный транзистор 3. Через этот транзистор 3 протекает ток, отпирающий силовой транзистор I, причем величина тока пропорциональна току коллектора силового транзистора I (тока нагрузки 13), что обеспечивается,включением первичной обмотки 6 токового трансформатора 5 в выходную цепь. силового транзистора I, а вторичной обмотки 8 в выходную цепь дополнительного транзистора 3.

Коэффициент пропорциональности равен коэффициенту трансформации обмоток 6, 8 токового трансформатора 5.

В выходной цели дополнительного транзистора 3 токовый трансформатор 5 работает в режиме ограничения тока.

Напряжение на обмотке 8 равно Ц„ ——

=U - U

= Uws -1-4э1 °

Изменяя соотношение напряжений на обмотке 6 и транзисторе 1 (14,4 и U„,< ) можно легко достичь нужной величины и знака напряжения на силовых клеммах 11, 12 преобразователя постоянного тока.

После запирания от блока 10 дополнйтельного транзистора 3 и отпирания дополнительного транзистора 4, открывается силовой транзистор 2, Режим работы транзисторов 2, 4 повторяет описанный выше, только вместо обмотки 6, 8 работают обмотки 7, 9.

IS

Эо

4

На фиг. 2 запирание (если. оно необходимо) силовых транзисторов 1, 2 во всех режимах производится от блока управления О.

В общих случаях запирание силовых транзисторов можно производить известным образом — например,шунтированием перехода эмиттер-база резисторами, транзисторами управления или вообще после запирания дополнительного транзистора не предпринимать никаких специальных мер по запиранию силовых транзисторов, если эти транзисторы можно использовать в режиме с оторванной базой.

Вообще в предлагаемом преобразователе на закрытой силовой транзистор в режиме открытого состояния всего преобразователя прикладывается обратное напряжение. Таким образом в этом режиме запирающем переходом является переход эмиттера-база.

В связи с этим можно по разному из-. вестными способами закрывать силовые транзисторы в режимах открытого и закрытого состояния всего преобразователя постоянного тока.

В схеме на фиг. 2 отпирание дополнительных транзисторов 3, 4 производится от обмоток 15, 16 положительной обратной связи токового трансформатора 5. Для перевода преобразователя постоянного тока по схеме фиг. 2 в открытый режим достаточно снять с транзисторов 1, 2, 3, 4 запирающее напряжение, подаваемого от блока управление 10. Переключение транзисторов

1, 2, 3, 4 происходит автоматически при намагничивании сердечника токового трансформатора 5.

Первичные и вторичные обмотки токового трансформатора можно включить в эмиттерные и коллекторные цепи силовых и дополнительных транзисторов.

По отношению к известным преобразователям описываемый преобразователь постоянного тока позволяет резко снизить и даже изменить знак напряжения на силовых клеммах в режиме открытого состояния преобразователя, что расширяет его область применения по сравнению с известными преобразователями; причем в предлагаемом преобразователе, также как в известных, достигается оптимизация по статическим потерям в силовых транзисторах.

Преобразователь постоянного напряжения в постоянное, содержащий силовые и дополнительные транзисторы, трансформатор, одни обмотки которого включены последовательно с коллекторно-эмиттерными переходами силовых транзисторов, связанных

705615

Составитель Г. Огнев

Редактор О. Волков Техред К. Шуфрнч Корректор И. Муска

Заказ 8040/60 Тираж 807 Подписное

1/ Н И И ПИ Государственного комитета СССР по делам . изобретений и открмтнй .

113035, Москва, )К вЂ” 30, Раушская наб., a. 4/5

Филиал ППП <Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 с входными выводами, а другие через коллекторно-эмиттерные переходы дополнительных транзисторов подсоединены к базам силовых транзисторов, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения, база каждого силового транзистора через упомянутые коллекторно-эмиттерный переход дополнителы1ого транзистора и другую обмотку подсоединены к соответствующему входному выводу.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 547011, кл. Н 02 М 3/135, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР № 470058, кл. Н 03 F 3/00, 1972.