Двухтактный преобразователь постоянного напряжения

 

Использование: в системах вторичного электропитания. Сущность изобретения: устройство содержит два основных (1.2) и два дополнительных транзистора (3.4), трансформатор тока (5). силовые обмотки (6,7) которого включены последовательно с соответствующими основными транзисторами (1,2), а базовые обмотки (8,9) подключены к базовым цепям соответствующих дополнительных транзисторов (3,4). Они обеспечивают положительную обратную связь между базовыми токами дополнительных (3,4) и коллекторными токами соответствующих основных транзисторов (1,2). Управление частотой переключения транзисторами осуществляется через сигнальный трансформатор (13), управляющие напряжения с обмоток которого подаются на

СОГОЗ COBE× CKLlX

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Н 02 M 7/538

ГОСУДАРСТВЕ ННОЕ Г1АТ ГНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ юг.1 (21) 4896620/07 (22) 26.12.90 (46) 23.08.93. Бюл. № 31 (71) Научно-производственное объединение

"Сибцветметавтоматика" (72) И,И.Куликов (73) Научно-производственное обьединение

"Сибцветметавтоматика" (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 885533775588, кл. Н 02 M 7/537; 1976.

Авторское свидетельство СССР № 1226584, кл. Н 02 M 7/538, 1983. (54) ДВУХТАКТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ (57) Использование: в системах вторичного электропитания. Сущность изобретения: ус25

5U: 1836797 А3 тройство содержит два основных (1.2) и два дополнительных транзистора (3,4), трансформатор тока (5), силовые обмотки (6,7) которого включены последовательно с соответствующими основными транзисторами (1,2), а базовые обмотки (8,9) подключены к базовым цепям соответствующих дополнительных транзисторов (3,4). Они обеспечивают положительную обратную связь между базовыми токами дополнительных (3,4) и коллекторными токами соответствующих основных транзисторов (1,2), Управление частотой переключения транзисторами осуществляется через сигнальный трансформатор (13), управляющие напряжения с обмоток которого подаются на

183á797

3 ил, 10

20

30 базовые цепи основных транзисторов (1,2) через соответствующие дополнительные транзисторы (3,4). Моменты открывания транзисторов заданы постоянной частотой их переключения, Закрывание транзисторов происходит в моменты достижения индукцией сердечника трансформатора тока (6) значения насыщения. Величины напряжений на обмотках трансформатора определяются величиной тока нагрузки и сопротивлением регулируемого токоограничивающего элемента (19), подключенного устройство относится к электротехнике и предназначено для построения систем вторичного электропитания различных нагрузок..

Целью изобретения является повышение эксплуатационной надежности ограничения токовых перегрузок.

Цель достигается тем, что двухтактный преобразователь постоянного напряжения, содержащий по меньшей мере, первый и второй основные транзситоры и первый и второй дополнительные транзисторы, трансформатор тока с первой и второй силовыми обмотками, каждая из которых включена последовательно с соответствующим основным транзистором, и первой и второй силовыми обмотками, каждая из которых включена последовательно с соответствующим основным транзистором, и первой и второй базовыми обмотками, сигнальный трансформатор с первичной и первой и второй переключающими обмотками, цепь выходного переменного тока преобразователя подсоединена к цепи выходных вь(водов, а в трансформатор тока введены обмотки первая и вторая замыкающие и управляющая, к которой подключен выход введенного регулируемого токоограничивае ющего элемента с регулирующим входом, а в цепь выходного переменного тока включен введенный дроссель, при этом первый дополнительный транзистор подключен коллектором к началу первой переключающей обмотки сигнального . трансформатора, эмиттером — к концу первой базовой и началу первой замыкающей обмоток трансформатора тока и через параллельно соединенные резистор и конденсатор — к базе первого основного транзистора, змиттер которого соединен с концом первой пе- реключающей обмотки гигнального к управляющей обмотке (12), Запирающие напряжения на базы основных транзисторов (1.2) подаются через замыкающие диоды (17,18) и -áìîòêè (10,,11) трансформатора тока (5). При помощи регулируемого токоограничивающего элемента (19) устанавливается порог начала ограничения токов нагрузки и дополнительных транзисторов (3,4). Звено обратной связи обеспечивает стабилизацию выходных тока или напряжения, 3 з.п, ф-лы, трансформатора, а коллектор с концом первой силовой обмотки трансформатора тока. первая базовая обмотка которого через первый токоограничивающий элемент соединена началом с базой перво-„ го дойолнительного транзистора, а конец первой замыкающей обмотки через первый замыкающий дибд соединен с концом пер-, вой переключающей обмотки сигнального трансформатора, . второй дополнительный транзистор подключен коллектором к концу второй переклю ающей обмотки сигйэльного трансформатора, эмиттером — к началу второй базовой и концу второй замыкающей обмоток трансформатора тока и через вторую базовую цепь, параллельно соединенные резистор и конденсатор к базе второго основного транзистора, эмиттер которого соединен с началом второй переключающей обмотки сигнального трансформатора, а коллектор с началом второй силовой обмотки трансформатора тока. вторая обмотка которого через второй токоограничивающий элемент соединена концом с базой второго дополнительного транзистора, э начало второй замыкающей обмотки через второй замыкающий диод соединено с началом второй переключающей обмотки сигнального трансформатора.

В сигнальный трансформатор введены первая дополнительная обмотка, включенная между концом первой переключающей обмотки и катодом первого замыкающего диода, к которому подсоединена концом, и, вторая дополнительная обмотка, включенная между началом второй переключающей обмотки и катодом второго замыкающего диода. к которому подсоединена началом, при этом встречно-параллельно переходу

40 база-эмиттер каждого из основных транзисторов включен свой диод.

1836797

Введснное звено обратной связи, соединенное входом с выходом введенного датчика выходного тока преобразователя, включенного последовательно в цепь выходных выводов. а выходом — c регули- .. 5 рующим входом регулируемого токоограничивающего элемента.

Предлагаемое построение преобразователя обеспечивает автоматическое ограничение в пусковом и аварийных режимах 10 величины тока, протекающего через основные транзисторы за счет широтно-импульсной модуляции управляющих ими импульсов, возникающей в силу cBQAGTB элементов, обьединенных определенным 15 образом.

Все это существенно повышает эксплуатационную надежность предлагаемого устройства по отношению к прототипу.

Кроме того введение обратной связи. по 20 напряжению или току обеспечивает соответственно стабилизацию выхоного напряжения или тока преобразователя. При этом в режиме стабилизации напряжения сохраняется автоматическое ограничение 25 тока через транзисторы во всех режимах, а сам преобразователь работает в режиме комбинированного управления по входному возмущению и отклонению выходной величины. 30

На фиг,1 представлен двухтактный токоограничивающий преобразователь постоянного напряжения, выполненный с отводом средней точки от первичной обмотки силового трансформатора; на фиг,2 — ва- 35 риант двухтактного токоограничивающего преобразователя постоянного напряжения, выполненного по полумостовой схеме с введеннными дополнительными обмотками на сигнальном трансформаторе и звеном об- 40 ратной связи по напряжению при силовом выходе на постоянном токе; на фиг3 — идеализированные кривые напряжений и индукции элементов, поясняющие работу преобразователя. При этом приняты обоз- 45 начения:, 016 — управляющее напряжение на первичной обмотке 16 сигнального трансформатора;

Uб — напряжение на силовой 06MQTKG 6 50 трансформатора тока при активном характере нагрузки и отсутствии дросселя 21;

 — индукция в сердечнике трансформатора тока;

Онд — напряжение на нагрузке при ак- 55 тивном ее характере и отсутствии дросселя

21.

Двухтактный токоограничивающий преобразователь постоянного напряжения содержит: первый 1 и второй 2 основные транзисторы, первый 3 и второй 4 дополнительные транзисторы: трансформатор 5 тока с первой 6 и второй 7 силовыми, первой

8 и второй 9 базовыми, первой 10 и второй

11 замыкающими 12 управляющей обмотками, сигнальный трансформатор 13 с первой

14 и второй 15 переключающими и первичной 16 обмотками, первый 17 и второй 18 замыкающие диоды, силовой выход с клеммами 20, к которым через дроссель 21 под- . ключена нагрузка 22.

Первый дополнительный транзистор 3 подключен коллектором к началу первой переключающей обмотки 14 сигнального трансформатора 13, эмиттером к концу первой базовой 8 и началу первой замыкающей 10 обмоток трансформатора 5 тока и через первую базовую цепь 23 к базе первого основного транзистора 1. Эмиттер транзистора 1 соединен с концом первой переключающей обмотки 14 сигнального трансформатора 13, а коллектор с концом первой силовой обмотки 6 трансформатора

5 тока, включенной последовательно с переходом эмиттер-коллектор этого транзистора. Первая базовая обмотка 8 началом через первый токоограничивающий элемент 25 соединена с базой первого дополнительного транзистора 3, Конец первой замыкающей обмотки 10 через первый замыкающий диод 17 соединен с концом первой переключающей обмотки 14 сигнального трансформатора 13. Второй дополнительный транзистор 4 подключен; коллектором к концу второй прключающй обмотки 15 сигнального трансформатора 13, эмиттером к началу второй базовой 9 и концу второй замыкающей 11 обмоток грансформатора 5 тока и через вторую базовую цепь 24 к базе второго основного транзистора 2, Эмиттер транзистора 2 соединен с началом второй переключающей обмотки 15 сигнального трансформатора 13, а коллектор с началом второй силовой обмотки 7 трансформатора 5 тока, включенной последовательно с переходом эмиттер-коллектор этого транзистора. Вторая базовая обмотка

9 трансформатора 5 тока через второй токоограничивающий элемент 26 соединена концом с базой второго дополнительного транзистора 4, а вторая замыкающая обмот; ка 11 началом соединена через второй замыкающий диод 18 с началом второй переключающей обмотки 15 сигнального трансформатора 18. К управляющей обмотке 12 подключен регулируемый токоограничивающий элемент 19. Стрелкой обозначен его управляющий вход. Параллельно переходом змиттер-коллектор дополнительных транзисторов 3 и 4 включены пусковые це1836797 почки 27, 28, выполненные в виде резисторов и обратные диоды 29, 30.

Двухтактный преобразователь постоянного напряжения работает следук) щи м образом, Н а первичную обмотку 16 сигнального трансформатора 13 поступает управляющее переменное напряжение прямоугольной формы постоянной частоты. Предположим, что в первый нечетный такт работы преобразователя это напряжение имеет полярность, указанную на фиг,1 вне скобок. Напряжение обмотки 14 через пусковой резистор 27 и замыкающий диод 17 прикладывается к замыкающей обмотке 10 трансформатора 5 тока и трансформируется в остальные обмотки этого трансформатора.

Напря>кение обмотки 8 через такоограничивэющий элемент 25 прикладывается к переходу база-эмиттер дополнительного транзистора 3. Через этот переход начинает протекать отпирающий базовый ток, Транзистор 3 приоткрывается, создавая цепь, па которой через первую базовую цепь 23 от обмотки 14 сигнального трансформатора 13 начинает поступать ток. в базу основного транзистора 1, Транзистор 1 приоткрывается. Ток коллектора транзистора 1, протекая по силовой обмотке 6 трансформатора 5 тока, вызывает увеличение напряжения на всех обмотках этого трансформатора. Уве. личение напряжения на обмотке 8 ведет к росту тока базы транзистора 3, который приоткрывается еще больше, чта приводит к увеличению така базы основного транзистора 1 и росту его коллекторно го тока. В рзультате лавинообразного процесса нарастания токов без дополнительного 3 и основного 1 транзисторов, эти транзистору открываются полностью. Через основной транзистор I и силовую обмотку 6 трансформас ора 5 тока

<Э начинает протекать номинальный ток нагрузки. (Если нагрузка подключена через силовой трансформатор, то также протекает ток намагничивания этого трансформатора).

Ток, протекающий па силовой обмотке

6, вызывает появление напряжений на ней и остальных обмотках трансформатора 5 тока, При этом величина напряжения на обмотке 6 определяется как произведение величины тока этой обмотки (без тока намагничивания трансформатора 5) нэ величину совокупного сопротивленйя нагрузок остальных обмоток с учетом приведения сопротивлений нагрузок к обмотке 6.

В нечетном такте нагруженными оказываются базовая,8 и управляющая 12 обмотки, токи нагрузок которых можно считать на интервале намагничивания трансформатбра 5 неизменные по амплитуде, t

С учетом сказанного можно записать

U,"(ñ) = I,"(t)R "

25 2 В WS. сз=

lg (2) где Bs — индукция насыщения сердечника трансформатора 5 тока;

30 . W — число витков силовой обмотки 6 (7);

S — сечение сердечника; u — время, за которое индукция в сердечнике достигает величины насыщения Вз

35 при токе силовой Обмотки 6 (7) fK и совокупном ее сопротивлении R

В номинальном, не возмущенном режиме, т.е. при номинальном токе lK" нагрузки

40 преобразователя и минимальном напряжении его питания, при помощи регулируемого токоограничивающего элемента 19 усТанавливают такую величину сопротивления R ", при которой (и токе 1кн) время сз

45 . Т равняется полупериоду — рабочей частоты

2. преобразователя — длительности нечетного или четного тактов, Поэтому в конце такта в нОминальном режиме сердечник трансфор50 матора 5 оказывается на границе насыщения.

УвелМченйе амплитуды тока нагрузки по отношению к номинальному значению. при скачках питающего напряжения, понижения

55 сопротивления нагрузки и т,д., ведет как следует (2). к уменьшению времени сз, т.е. к насыщению сердечника трансформатора 5 тока за

Т время меньше чем длительность такта —, 2

5 где U (t) — напряжение на силовой обмотке

6 (7) трансфо >матора 5 тока:

1,(t) — ток силовой обмотки 6 (7) (беэ тока намагничивания трансформатора 5);

Rz — совокупное сопротивление обмот10 ки 6 (7), полученное путем приведения к этой обмотке сопротивлений нагрузок других обмоток трансформатора 5, нагруженных в рассматриваемом такте; н — индекс, указывающий на то, что рас15 смэтриваемые величины соответствуют номинальному, не возмущенному, режиму работы преобразователя, В результате появления на силовой обмотке 6 напряжения UT"(t) сердечник

20 трансформатора 5 тока начинает намагничиваться, и индукция в нем возрастает.

Воспользовавшись известным соотношением можно зайисать

1836797

10

20 питающего напряжения вызывает смену полярности напряжения на дросселе 21, который продолжает поддерживать прежнее направление протекающего через нагрузку

30 тока, замыкаясь через источник питающего напряжения и рекуперационный диод, включенный параллельно переходу эмиттер-коллектор основного транзистора 2, Ток дросселя 21 (при наличии силового

35 трансформатора ток дросселя 21, трансформируемый в первичную обмотку этого трансформатора) протекает по силовой обмотке 7 трансформатора 5 тока в том же направлении, в котором он протекал по об40 мотке 6. Этим током трансформатор 5 удерживается в насыщенном состоянии. Форма напряжения на нагрузке в данном случае может.не иметь паузы и определяется соотношением индуктивности дросселя 21 и со45 спротивления нагрузки 22, Роль дросселя может играть собственная индуктивность нагрузки, B ìîìåír времени (tz) при смене полярности управляющего напряжения на

50 первичной обмотке 16 сигнального трансформатора 13 (конец нечетного и начало чет; ного тактов) напряжение переключающей обмотки 15 через пусковую цепочку 28 и дополнительный транзистор 4 поступает на

55 вторую базовую цепь 24 и через замыкающийдиод 18 на вторую замыкающую обмотку 11 трансформатора 5. Возникает и роцесс лавинообразного открывая дополнительного 4 и основного 2 транзисторов, (Если транзистор 4 бып уже открыт к этому моменту

При достижении индукцией сердечника трансформатора 5 тока значения насыщения В, напряжение на обмотках трансформатора 5 резко уменьшается, практически . до нуля. В результате прекращается поступление тока в базу дополнительного транзистора 3, Транзистор 3 закрывается, прерывая цепь, по которой поступал отпирающий ток в базу основного транзистора

1. Одновременно к переходу база-эмиттер основного транзистора 1 через запирающее обмотку 10 и диод 17 прикладывается запирающее напряжение конденсатора, входящего в первую базовую цепь 23. Основнойтранзистор 1 закрывается, прерывая ток; 1 поступавший в цепь нагрузки преобразователя.

Характер дальнейших процессов зависит от места включения дросселей 21. При включении его в цепь постоянного тока при построении преобразователя с силовым выходом на постоянном токе (см, фиг.2), характер процессов будет совпадать с процессами в преобразователе с выходом на переменном токе нагруженном 2 непосредственно на активное сопротивление без дросселя 21. Кривые напряжений и токов для этого случая, приведены на фиг.3.

Закрываясь, основной транзистор 1 прерывает ток через силовую обмотку 6 трансформатора 5 тока, например, в момент времени tt.

В результате этого на обмотках трансформатора 5 меняется полярность напряжения. Напря>кение измененной полярности обмотки 8 прикладывается B,çàïèðàþùåì направлении к переходу база-эмиттер дополнительного транзистора 3, а обмотки 10 также в запирающем направлении к переходу база-эмиттер основного транзистора

1. Одновременно напряжение базовой обмотки 9 прикладывается в отпирающем направлении к переходу база-эмиттер дополнительного транзистора 4, отпирая его. Однако второй основной транзистор 2 остается в закрытом состоянии, так как к его переходу база-эмиттер через обратный диод 30 и вторую базовую цепь 24 прикладывается запирающее напряжение, поступающее от переключающей обмотки

15 сигнального трансформатора 13, Энергия. запасенная в электромагнитном. поле трансформатора 5 тока. рассеивается на регулируемом токоограничивающем элементе 19 и цепях, подключенных к другим обмоткам.

Поскольку основной транзистор 1 прерывает цепь тока. поступающего в нагрузку, а второй основной транзистор 2 остается до окончания нечетного такта в закрытом состоянии, в кривой напряжения на нагрузке возникает пауза, которая тем больше, чем больше отклонение величины тока нагрузки

or номинального значения, Возникает ограничение выходного напряжения преобразователя по среднему значению. Как известно, амплитуда тока дросселя определяется средней величиной напряжения, прикладываемого к этому дросселю. Поэтому возникающее автоматическое ограничение величины среднего значения выходного (до дросселя 21) напряжения преобразователя, при увеличении питающего напряжения и снижЕнии сопротивления нагрузки, трансформируется в автоматическое ограничение амплитуд выходного тока преобразователя и токов через основные транзисторы. Этим достигается автоматическая защита преобразователя от значительных токовых перегрузок и существенное повышение его эксплуатационной надежности.

При включении дросселя 21 в цепь переменного выходного тока прерывание цепи питания нагрузки током от источника

183б797

30

40

50 при активном характере нагрузки преобразователя, происходит просто открывание транзистора 2).

Через открытый основной транзистор 2 по силовой обмотке 7 трансформатора 5 начинает протекать ток нагрузки, который обусловливает появление на обмотках этого трансформатора напряжения Ut с полярностью, указанной на фиг,1 в скобках, Сердечник трансформатора 5 начинает перемагничиваться. В момент времени тз, индукция в сердечнике достигает значения насыщения (-Вь), напряжение на обмотках трансформатора 5 резко уменьшается, падая практически до нуля. Дополнительный транзистор 4 закрывается, прерывая цепь отпирающего тока, поступавшего в базу основного транзистора 2. Через запирающие обмотку 11 трансформатора 5 и диод 18 к переходу. база-эмиттер основного транзистора 2 прикладыватся в запирающем направлении напряжение конденсатора второй базовой цепи 24, Основной транзистор 2 закрывается, прерывая цепь тока, поступающего от источника питающего напряжения в нагрузку.

Когда ток коллектора транзистора 2, протека.ощий через силовую обмотку 7 трансформатора 5, уменьшаясь, достигает величины тока намагничивания этого трансформатора, напряжение на его обмотках меняет полярность. Это убыстряет процесс запирания дополнительного 4 и основного

2 транзисторов приводит к отпиранию дополнительного транзистора 3. Однако основной транзистор 1 остается в закрытом состоянии до смены полярности напря>кения на обмотках сигнального трансформатора 13, начало следующего нечетного такта. поскольку к переходу база-эмиттер основного транзистора 1 прикладывается запирающее напряжение с переключающей обмотки 14 сигнального трансформатора

13 .

При смене полярности напряжений на обмотках сигнального трансформатора 13 в момент времени t4 (окончание четного и начало следующего нечетного такта) открываются дополнительный 3 и основной 1 транзисторы. Образуется цепь питания нагрузки от истОчника питающего напряжения.

В дальнейшем описанные процессы циклически повторяются.

Регулируя величину тока, пропускаемого регулируемым токоограничивающим элементом 19. и тем самым изменяя совокупное сопротивление R силовых обмоток Fj, 1

7 трансформатора 5 тока, глоч:но уста«явливать порог. вь««е уо<ор.> г. <."<«I«<лет действовать автоматическое ограничение тока нагрузки преобразователя. Элемент 19 может быть в простейшем случае выполнен в виде регулируемого резистора, Более четко порог фиксируется, если регулируемый токоограничивающий элемент 19 выполнен в виде токостабилизирующего двухполюсника с регулируемой величиной тока стабилизации.

Из сказанного видно, что при включении дросселя 21 в выход постоянного тока преобразователя (фиг.3) в моменты возникновения пауз в кривой выходного напря>кения преобразователя в результате прерывания тока через силовые обмотки 6, 7 трансформатора 5 тока полярность напряжений на его обмотках меняет, знак, Хотя это способствует ускорению запирания дополнительного и основного транзисторов, приводивших ток в этом такте, при недостаточной величине энергии, запасанной в электромагнитном поле трансформатора 5 тока, по отношению к длительности необходимой паузы в кривой выходного напря>кения преобразователя рассеяние этой . энергии в цепях трансформатора может произойти до смены полярности напряжения на обмотках сигнального трансформатора 13. В этом случае произойдет повторное на интервале такта открывание дополнительного и основного транзисторов, проводивших ток в этом такте. В ре-. зультате возрастают потери в основных транзисторах, возникают сбои в работе преобразователя, снижается его надежность.

Этот недостаток устраняется введением в сигнальный трансформатор первой 31 и второй 32 дополнительных обмоток. При этом: первая дополнительная обмотка 31 соединена началом с концом первой переключающей обмотки 14, а концом через первый замыкающий диод 17 с концом первой замыка<ощей обмотки 10 трансформатора 5 тока; вторая дополнительная обмотка 32 соединена концом с началом второй переключающей обмотки 15. а началом через второй замыкающий диод 18 с началом второй замыкающей обмотки 11 трансформатора 5 тока; встречно-параллельно переходу базаэмиттер каждого из ocHoBHblx транзисторов включен диод. На фиг.2 эти диоды обозначены позициями 33 и 34, В этом случае преобразователь работает следующим образом, При достижении индукцией сердечника трансформатора 5 тока значения насыщения В, например в нечетнь<й такт, нап ря жение н а обмотках этого трансформатора падает до нуля. Напряжение первой дополнительной обмотки 31 через замыкающие обмотку 10 трансформа13

1836797 тора 5 тдкэ в диод 17, а также базовую цепь

23 прикладывается к переходу база-эмиттер основного транзистора 1. Транзистор 1 закрывается; прерывая ток, протекающий по силовой обмотке 6 трансформатора 5 тока.

Однако смены полярности напряжений на обмотках трансформатора 5 тока не происходит, так как от дополнительной обмотки

31 сигнального трансформатора 13 через диод 33, базовую цепь 23 и замыкающий диод 17 начинает поступать ток, удерживающий трансформатор 5 в состоянии насыщения, Падение напряжения на диоде 33 обеспечивает надежное зэпирание основэ ного транзистора 1, предотвращает ложное срабатывание от помех.

При смене полярности напряжения на обмотках сигнального трансформатера 13 (окончание нечетного и начало четного такта) возбуждение дополнительного 4 и основного 2 транзисторов осущес вляется в первый момент через пусковой резистор 28.

Суммарное напряжение трнасформатора 13 через резистор 28 и замыкающий дйод 18 поступает на замыкающую обмотку 11 трансформатора 5 тока. Напряжение соотВетствующей полярности, появившееся на базовой обмотке 9, приоткрывает дополнительный транзистор 4, увеличивая ток, поступающий в базу основного транзистора 2.

Гранзистор 2 приоткрывается. В результате через силовую обмотку 7 трансформатора 5 тока начинает протекать ток, Это приводит к увеличению напряжения на обмотках трансформатора 5 тока и возникновению лавинообразного процесса открывания дополнительного 4 и основного 2 транзистооов. В остальном процессы протекают аналогично вышеописанным.

В схеме по фиг.1 первая переключающая обмотка 14 сигнальногд трансформатора 13 является одновременно. второй дополнительной обмоткой 32, а вторая переключающая обмотка 15 — первой дополнительной обмоткой 31.

Свойство автоматического ограничения тока нагрузки преобразователя в переходных и аварийных режимах можно существенно усилит, если в цепь выходного тока преобразователя ввести датчик тока и звено обратной связи, подключенное входом к выходу датчика тока и выходом ко входу управления регули руемым токоограничивающим элементом 9: Датчик тока может быть выполнен в виде трансформатора тока с выпрямителем. либо резистора. Во многих случаях в качестве датчика тока может быть использован непосредственно трансформатор 5 ока. Вариант схемы зве5

10 нения длительности открытого состояния основных транзисторов при изменении тока нагрузки, вызванного изменениями питающегоуэпряжения, Отклонение выходного на15 пряжения преобразователя, вызванные

25 определенного порога тока нагрузки независимо от действия обратной связи по наи ряже ни ю.

Предлагаемый двухтактный токоогрэ30 ничивающий преобразователь постоянного напряжения обеспечивает автоматическое

40 лиээции напряжения реализуется комбини, рованно управление по возмущению и с первой и второй силовыми обмотками, ., каждая из которых включена последова55

50 на 35 обратной связи представлен нэ фиг.3.

При подключении входа звена 35 обратной связи к нагрузке преобразователя предлагаемый преобразователь превращается в стабилизатор выходного напряжения с комбинированным управлением по входному возмущению и отклонению выходной величины, Компенсация входного возмущения происходит за счет автоматического измеизменениями сопротивления нагрузки компенсируется за счет действия звена

35 обратной связи, которое, воздействуя нэ регулируемый токоограничивающий элемент 19, изменяет длительность открытого состояния основных транзисторов в необходимую сторону.

Фиксированное остаточное сопротивление регулируемого токоорганичивающего элемента 19 обеспечивает ограниченйе с ограничение величины выходного тока и токов через основание транзисторы при превышении ими номинальных значений в переходных и аварийных режимах. Этим достигается повышение зксплуатационнЬй надежности преобразователя, Дополнение преобразователя несложным звеном обратной связи позволяет осуществлять стабилизацию выходных тока или напряжения. При этом в режиме стэбиотклонению, чем достигается высокая устойчивость преобразователя и стабильность его выходного напряжения.

Формула иэоЬретения

1. Двухтактный преобразователь постоянного напряжения, содержащий по меньшей мере первый и второй основные транзисторы и первый и второй дополнительные транзисторы, трансформатор тока тельно с соответствующим основным транэивтором, и первый и второй базовыми обмотками. сигнальный трансформатор с первичной и.первой и второй переключающими обмотками, цепь выходного переменного тока преобразователя подсоединена к

1836797 цепи выезодов, О т л и ч а ю щ и lil с я те Вл, что, с целью повышения эксплуатационной надежности путем ограничения токовых перегрузок, в трансформатор тока введены обмотки первая и вторая замыкающие и управляющая, к которой подключен выход введенного регулируемого токоограничивающего элемента с. регулирующим входом, а в цепь выходного переменного тока включен введенный дроссель, при этом первый дополнительный транзистор подключен коллектором к началу первой переключающей обмотки сигнального трансформатора, эмиттером — к концу первой базовой и наналу первой замыкающей обмоток трансформатора тока и через параллельно соединенные резистор и конденсатор — к базе первого основного транзистора, эмиттер которого соединен с концом первой переключающей обмотки сигнального трансформатора, а коллектор — с концом первой силовой обмотки трансформатора тока, первая базовая обмотка которого через первый, токоагоаничивающий элемент соединена началом с базой первого дополнительного транзистора, а конец первой замыкающей обмотки через первый замыкающий диод соединен с концом первой переключающей обмотки сигнального трансформатора. второй дополнительный транзистор подключен коллектором к концу второй переключающей обмотки сигнального трансформатора, эмиттером — к началу второй базовой и концу второй замыкающей обмоток трансформатора тока и через вторую базовую цепь, параллельно соединенные резистор и конденсатор — к базе второго основного транзистора, эмиттер которого соединен с началом второй переключающей обмотки сигнального трансформатора. а коллектор — с началом второй силовой обмотки трансформатора тока, вторая базовая обмотка которого через второй

5 токоограничивающий элемент соединена концом с базой второго дополнительного транзистора, а начало второй замыкающей обмотки через второй замыкающий диод соединено с началом второй пере10 ключающей обмотки сигнального трансформатора.

2. Преобразователь по п.1. о т л и ч а ющ и.й с я тем, что в сигнальный трансформатор введены первая дополнительная обмот15 ка, включенная между концом первой переключающей обмотки и катодом первого замыкающего диода, к которому подсоединена концом; и вторая дополнительная обмотка, включенная между началом второй

20 переключающей обмотки и катодом второго замыкающего диода; к которому подсоединена началом, при этом встречно параллельно переходу база-эмиттер каждого из основных транзисторов включен свой ди25 од.

3, Преобразователь по пп.1 и 2, о т л ич а ю шийся тем, 4Т0 введено звено обратной связи, соединенное входом с выходом введенного датчика выходного тока

30 преобразователя, включенного последовательно в цепь выходных выводов, а выходом — с регулирующим входом регулируемого токоограничивающего элемента.

4, Преобразователь по пп.1 и 2, о т л и35 ч а ю шийся.тем, что введено звено обратной связи, соединенное входом с цепью выходных выводов. а выходом — с регулирующим входом регулируемого токоограничивающего элемента.

40 о

1836797

Составитель И. Куликов

Редактор А. Мельникова Техред М.Моргентал Корректор Н. Ревская

Заказ 3026 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, ужгород. ул.l лrаpина, 101