Силовой транзисторный преобразователь

 

Силовой транзисторный преобразователь содержит 2m транзисторов, зашунтированных диодами и соединенных в мостовую схему, 2m развязывающих промежуточных усилителей, систему управления, шунт в эмиттерной цепи транзисторов эмиттерной группы и блок защиты, причем выходы системы управления соединены с управляющими входами развязывающих усилителей, выходы которых соединены с силовыми транзисторами, вход блока защиты соединен с запирающими входами развязывающих усилителей эмиттерной группы, а второй выход соединен с запирающим триггерным входом системы управления, а также содержит импульсный трансформатор с количеством ообмоток m + 1 и резистор, причем первичная обмотка импульсного трансформатора соединена своим началом через резистор с первым зажимом первого выхода блока защиты, концом - со вторым зажимом первого выхода блока защиты, вторичные обмотки импульсного трансформатора соединены с запирающими выходами развязывающих усилителей коллекторной группы транзисторов. Использование изобретения позволяет повысить надежность работы преобразователя. 1 ил.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к преобразовательной технике, и может быть использовано при создании силовых транзисторных преобразователей, например для электроприводов постоянного и переменного тока.

Известен силовой транзисторный преобразователь в SU, 1302409, H 02 M 7/5387, 1987. К недостаткам такого преобразователя следует отнести сравнительно низкие массогабаритные показатели.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является силовой транзисторный преобразователь SU, 729789, H 02 M 7/5387, 1980.

Технический результат заявляемого решения - повышение надежности работы преобразователя.

Достигается технический результат тем, что в силовом транзисторном преобразователе, содержащем 2m транзисторов, зашунтированных диодами и соединенных в мостовую схему, 2m развязывающих промежуточных усилителей, систему управления, шунт в эмиттерной цепи транзисторов эмиттерной группы и блок защиты, причем выходы системы управления связаны с управляющими входами развязывающих усилителей, выходы которых соединены с силовыми транзисторами, вход блока защиты соединен с зажимами шунта, первый выход блока защиты соединен с запирающими входами развязывающих усилителей, а второй выход соединен с запирающим триггерным входом системы управления, дополнительно введен импульсный трансформатор с количеством обмоток m + 1, резистор, причем первичная обмотка импульсного трансформатора соединена своим началом через резистор с первым зажимом первого выхода блока защиты, концом со вторым зажимом первого выхода блока защиты, вторичные обмотки импульсного трансформатора соединен с запирающими входами развязывающих усилителей коллекторной группы транзисторов.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что в момент срабатывания защиты и появления на первом выходе блока защиты напряжения, оно трансформируется одновременно на запирающие входы развязывающих усилителей коллекторной группы. Таким образом, запирание всех ключей схемы начинается одновременно при возникновении аварийных токов, что повышает надежность работы и устойчивость схемы к аварийным режимам и позволяет исключить из схемы токоограничивающие реакторы.

Схема предлагаемого преобразователя приведена на чертеже, где приняты следующие обозначения: 1 - 6 - силовые транзисторы, зашунтированные диодами, 7 - 12 - развязывающие промежуточные усилители, 13 - система управления, 14 - шунт, 15 - блок защиты, 16 - первичная обмотка импульсного трансформатора, 17 - импульсный трансформатор, 18 - резистор, 19, 20, 21 - вторичные обмотки импульсного трансформатора.

Транзисторный преобразователь содержит мост, собранный из зашунтированных диодами силовых транзисторов 1 - 6, входы которых соединены с выходами соответствующих развязывающих усилителей 7 - 12, управляющие входы этих усилителей соединены с выходами системы управления 13, эмиттерная цепь транзисторов эмиттерной группы соединена с отрицательными зажимом источника питания через шунт 14, зажимы которого одновременно соединены с входом блока защиты 15, первый выход блока 15 соединен с запирающими входами развязывающих промежуточных усилителей эмиттерной группы 8, 10, 12 непосредственно, с началом первичной обмотки 16 импульсного трансформатора 17, через резистор 18, вторичные обмотки 19, 20, 21 трансформатора соединены с запирающими входами усилителей коллекторной группы 7, 9, 11, второй выход блока защиты 15 соединен с триггерным входом системы управления 13.

Схема работает следующим образом.

При возникновении аварийного режима в схеме, например внешнего или внутреннего короткого замыкания, ток, протекающий через шунт, превышает установку блока защиты 15. На выходе блока защиты вырабатывается импульс напряжения, который через первый выход подается на запирающие входы развязывающих усилителей 7 - 12 для эмиттерной группы непосредственно, а для коллекторной группы через трансформатор 17. Силовые транзисторы начинают сразу же запираться. Одновременно импульс подается со второго выхода блока защиты на запирающий триггерный вход системы управления и запирает силовые транзисторы 1 - 6 также и по управлению. Таким образом, по окончании импульса, на выходе блока защиты, транзисторы остаются запертыми по управлению.

По сравнению с прототипом, в котором воздействие на транзисторы коллекторной группы осуществлялось с запаздыванием, обусловленным быстродействием канала связи между блоком защиты и системой управления, а также быстродействием системы управления в предлагаемом преобразователе запирание одновременно начинается у всех транзисторов схемы. Применение предлагаемого изобретения позволит повысить надежность работы и устойчивость к аварийным режимам, а также упростить силовую схему за счет исключения реакторов.

Предлагаемый преобразователь предполагается использовать при разработке новых электроприводов для металлорежущих станков и общепромышленного применения.

Формула изобретения

Силовой транзисторный преобразователь, содержащий 2m транзисторов, зашунтированных диодами и соединенных в мостовую схему, 2m развязывающих промежуточных усилителей, систему управления, шунт в эмиттерной цепи транзисторов эмиттерной группы и блок защиты, причем выходы системы управления соединены с управляющими входами развязывающих усилителей, выходы которых соединены с силовыми транзисторами, вход блока защиты соединен с зажимами шунта, первый выход блока защиты соединен с запирающими входами развязывающих усилителей эмиттерной группы, а второй выход - с запирающим триггерным входом системы управления, отличающийся тем, что введен импульсный трансформатор с количеством обмоток m + 1 и резистор, причем первичная обмотка импульсного трансформатора соединена своим началом через резистор с первым зажимом первого выхода блока защиты, концом - с вторым зажимом первого выхода блока защиты, вторичные обмотки импульсного трансформатора соединены с запирающими входами развязывающих усилителей коллекторной группы транзисторов.

РИСУНКИ

Рисунок 1