Конвертор с автотранспортными соединениями

Конвертор с автотранспортными соединениями

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскни

Соцналнстнческнк

Республик

758441 е(6I ) Дополнительное к ант. свил-ву (22) Заявлено 02.04.75 (21) 2122994/24-07 (51!)M. Кл.

Н 02 М 7/537

Н 03 G 3/21 с присоединением заявки ¹

Государственный коннтет (28) Приоритет

Опубликовано 23.08.80. Бюллетень № 31

Дата опубликования описания 23.0$.80 ло делан изобретений н открытию (53 ) УД К 621314, .057 (088.8) (72) Авторы кзобретекмя

Г. Н. Гулякович и А. П. Шершунов (7I ) Заявитель (54) КОНВЕРТОР С АВТОТРАНСФОРМАТОРНЫМИ СОЕДИНЕНИЯМИ

Изобретение относится к радиотехнической промышленности и может быть использовано в преобразователях постоянного напряжения одного уровня в переменное напряжение прямоугольной формы другого уровня нли в преобразователях постоянного напряжения одного уровня в постоянное напряжение другого уровня.

Известны магнитно-транзисторные конверторы, транзисторы которых работают в ключевом режиме (1)$2).

t0

Известные устройства работают как усилители мощности, имея невысокую стабильность уровня выходного сигнала.

Наиболее близким техническим решением т5 к данному изобретению является конвертор с автотрансформаторными соединениями, содержащий два ключевых элемента на составных транзисторах (3), включающих в себя коммутирующие (силовые) и управляющие транзисторы.

Конвертор также содержит трансформатор, первичная обмотка которого выполнена со средней точкой и автотрансформаторными вы водами, источник питания постоянного напряжения, источник прямого напряжения смещения, резисторы в цепях базы и источника прямого напряжения смещения.

Недостатком известного конвертора является зависимость уровня его выходного напряжения от изменеяия температуры окружающей среды. Действительно, выбрав величину базового тока коммутирующего транзистора из условия работы его в ключевом режиме о с определенной степенью насыщения при минимальной температуре окружающей среды, для всех остальных значений температуры. будет иметь избьпочность величины базового тока, поскольку статический коэффициент усиления В „транзисторов увеличивается.

Это приводит к изменению степени насыщения транзистора, что вызывает изменение величины остаточного напряжения насыщения коллектор- эмиттерного перехода силового транзистора и, как следствие, изменение уровня выходного напряжения конвертора, Целью изобретения является повышение стабильности заданного уровня выходного напряжения конвертора путем нормирования

758441

ЗО

З5

3 статических параметров коммутирующих транзисторов в режиме насыщения при изменении температуры окружающей среды.

Поставленная цель достигается тем, что в конвертор введена резистнвно-днодная цепочка, диод которой включен между эмиттером управляющего и коллектором коммутирующего транзисторов в направлении, согласном с бззо-коллекторным переходом коммутирующего транзистора, а резистор включен между базой коммутирующего и эмиттером управляющего транзисторов.

Функциональная схема конвертора с автотрансформаторными соединениями представлена иа чертеже.

Конвертор содержит составные транзистс ры, состоящие из коммутирующих (силовых) транзисторов 1 и 2, управляющих транзисторов 3 и 4, трансформатор 5 са средней точкой и автотрансформаторными отводами в первичной обмотке, резистивно-диодные цепочки, подключенные к базо-коллвкторному переходу коммутирующих транзисторов и содержащие диоды 6, 7 и резисторы 8, 9 в базовых и коллекторных цепях транзисторов 1, 2, 3, 4. Источник 10 постоянного напряжения подключен к средней точке трансформатора 5 и к.точке нулевого потенциала. Управление конвертором осуществляется от источника 11 напряжения прямоугольной биполярной формы по базовым цепям управляющих транзисторов 3, 4. Нагрузка 12 подключена к вторичной обмотке трансформатора 5.

Конвертор работает следующим образом.

При минимальной температуре, например — 50 С, окружающей среды базовый ток коммутирующих транзисторов 1 и 2 выбирается из условия обеспечения их работы в ключевом режиме с заданной степенью насыщения.

Величина резистора 8 (9) выбирается такой, чтобы падение напряжения на нем в сумме с напрюкением база-коллектор транзистора 1 (2), которое в режиме насыщения имеет согласное с ним нанравление по отношению к диоду 6,(7), было равно или несколько меньше раствора характеристики диодов

6 (7) при минимальной температуре. При этих условиях диод 6 (7) будет закрыт и весь ток, протекающий через транзистор

3 (4) и резистор 8 (9), будет полностью попадать в базовую цепь коммутирующего транзистора 1 (2).

При повышении температуры окружающей среды происходит возрастание статического коэффициента усиления транзисторов и сужение раствора характеристики диодов 6, 7.

Появление избыточности тока вызывает увеличение напряжения база-коллектор коммутирующих транзисторов 1/2, и суммарное напряжение, приложенное к диоду б(7), увеличивается, раствор характеристики которых сузился. В результате диод 6(7) открывается и избыточная часть базового тока протекает через диод 6(7) и эмнттер-коллекторный переход коммутирующего транзистора. Тем самым обеспечивается необходимое значение тока базы коммутирующего транзистора 1(2) для поддержания степени насыщения н, следовательно, остаточного падения напряжения на нем на одном уровне при изменении температуры окружающей среды.

Экспериментальная проверка показала высокую эффективность конвертора с введенными в него реэистивно-диодными цепочками. Например, в самом неблагоприятном случае, когда в одном составном трагзисторе находятся приборы с минимальным значением, а s другом с максимальным в диапазоне рабочих температур от — 60 до 110 С, устройство обладало высокой стабильностью заданного уровня выходного сигнала, значение КПД не менее 92 — 96% на частоте коммутации

10 кГц.

Формула из обре те нил

Конвертор с автотрансформаторными соединениями, содержащий два ключевых элемента на составных транзисторах, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения стабильности заданного уровня выходного напряжения путем нормирований статических параметров коммутирующих транзисторов в режиме насыщения при изменении температуры окружиощей среды, в базовую цепь транзисторов введена резнстивно-диодная цепочка, диод которой включен между эмиттером управляющего и коллектором коммутирующего транзисторов в направлении, согласном с базо-коллекторным переходом коммутирующего транзистора, а резистор включен между базой коммутирующего транзистора и эмиттером управляющего транзистора.

Источники информации, принятие во внимание при экспертизе

l. Коссов О. А. Усилители мощности на транзисторах в режиме переключений, М., Энергия, 1974, с. 12 — 42.

2. Моин В. С., Лаптев Н. Н, Стабилизированные транзисторные преобразователи, М., Энергия, 1972, с. 17 — 38.

3. Патент США У 3497820, кл. 330 — 15, 1970 (прототип), 758441

Заказ 5649/47

Тираж 783 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская на6., д. 4/5

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

Составитель 8. Белоновский

Редактор П. Горькова Техред Ж. Кастелевич Корректор А. Гриценко