Преобразователь напряжения

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ. СВ ЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<11>819903 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 310579 .(21)2772618/24-07 (51)M. Кл.з

Н 02 М 3/155 с присоединением заявки HP— (23) Приоритет

Гвсудврственный квинтет

СССР яв хелам нзебретеннй н вткрмтнй

Опубликовано 070481. Бюллетень Н9 13 (53) УДК 621. 314. .57(088.8) Дата опубликования описания 17. 04. 81 (72) Авторы изобретения

Н.Н.Лаптев, Б.Л.Уан-Зо-ли и М.П.Завьялов (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ- НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к электротехнике и касается преобразования и регулирования электрической энергии.

Известен преобразователь напряжения, в котором два включенных параллельно силовых транзистора поочередно открываются током, пропорциональным току их коллектора„от общего токового трансформатора (1).

Известный преобразователь обладает высоким коэффициентом усиления, так как им можно управлять короткими пусковыми и выключающими сигналаМие

Недостаток его - повышение потери в сйловых транзисторах при их переключении, когда суммарный ток баз равен нулю.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является преобразователь напряжения, содержащий два силовых транзистора, коллекторы которых соединены друг с другом, с коллекторами соответствующих вспомо-. гательных транзисторов и с входным выводом, а эмиттеры соединены друг с другом через первичные обмотки трансформатора, соединенные с гласно-последовательно, к общей точке которых подключен выходной вывод, причем вторичные обмотки трансформатора включены последовательно между эмиттерами вспомогательных и базами соответствующих силовых транзисторов, кроме .того, базы вспомогательных транзисторов связаны с одним из вы-. водов источника управляющего напря10. ж

При переключении силовых составных транзисторов не бывает момента. когда суммарный базовый ток равен нулю, вследствие чего в схеме f2) потери в силовых транзисторах ниже, чем в схеме (1).

Недостаток известной схема (2) состоит в относительно низком коэффициенте усиления - схема преобразователя напряжения в открытом сос20 тоянии нуждается в постоянном сигнале отпирания.

Цель изобретения — повышение коэффициента усиления (достижение воэможности управления короткими отпирающими и запирающими импульсами) при сохранении низкой величины потерь в силовых транзисторах. эта цель достигается тем, что в. преобразователе напряжения базы сиЗ0 ловых и вспомогательных транзисто819903 ров объединены друг с другом, а второй вывод источника управляющего напряжения присоединен к точке соединения змиттеров вспомогательных транзисторов.

На чертеже представлена принципи альная схема преобразователя..

Преобразователь содержит силовые транзисторы 1, 2, вспомогательные транзисторы 3, 4, трансформатор 5 с первичными обмотками б, 7 и вторичными обмотками 8, 9. Нагрузка 10 через.преобразователь подключена к источнику питания 11 (М„„ ), управляющие: цепи вспомогательных транзисторов 3, 4 через балластные резисторы 12, 13 подключены к источнику 14 управляющего напряжения (Uù„ ).

Преобразователь работает следу- . ющим образом.

Положительный управляющий сигнал приоткрывает транзисторы 3, 4. Из-эа 2О отличия характеристик транзисторов через транзистор 3 пойдет несколько больший ток, чем через транзистор 4.

Вследствие этого транзистор 1 также откроется несколько больше " 25 транзистора 2, При этом на обмотках трансформатора 5 наводится напряжение с плюсом на началах обмоток, обозначенных точками. Напряжение на обмотке 8 обеспечивает положительное смещение транзистора 1 и отпирание транзистора З..Напряжение на обмотке

9 запирает транзистор 4, сумма напряжений обмоток 8 и 9 запирает транзистор 2.

После намагничивания сердечника трансформатора 5 закрывается транзистор 3. На обмотках 8 и 9 наводится ЭДС самоиндукции, которая откроет транзисторы 4 и 2 и закроет транзистор 1. 40

Так как переход в режим отсечки транзистора 1 .из-за рассасывания неосновных носителей в его базе настулает после отпирания транзистора 2, то при переключении транзисторов в 4 . преобразователе не происходит покы-; шения напряжения на силовых клеммах преобразователя, напряжения, т. е. динамические потери отсутствуют.

В дальнейшем процессы повторяются, О причем после первоначального отпирания одной пары транзисторов (3,1 или

4, 2) потребность в отпирающем сигнале от источника 14 исчезает, так как вспомогательные транзисторы 3, 4 открываются от обмоток 8, 9 трансформатора 5.

Для включения преобразователя напряжения достаточно от источника 14 управляющего напряжения подать сиг- нал, запирающий вспомогательные Щ транзисторы 3, 4.

Длительность этого сигнала опре. деляется временем запирания этик транзисторов.

Для исключения самозапуска преобразователя достаточно зашунтировать б-э переходы силовых транзисторов 1, 2 резисторами или от источника 14 нодат слабый запирающий сигнал. В преобразователе напряжения выключение и удержание в закрытом состоянии можно производить обычным стандартныа образом, как в обычных транзисторых усилителях мощности.

На чертеже показан один из вариантов схемы. В других вариантах данного преобразователя напряжения можно первичные обмотки трансформатора включать s любые поцходящие места (например, в коллекторы силовых транзисторов), можно испольэовать в качестве силовых и вспомогательных транзисторы разного типа проводимости, можно подключать ко входам вспомогательных транзисторов вместо обмоток & и 9 дополнительные обмотки или одну общую обмотку при шунтировании их база-эмиттерных переходов диодами и т. н.

Преобразователь напряжения позволяет резко упростить схему управления преобразователем или группой преобразователей, используемых, например, в бесконтактных автоматах защиты сети (БАЗС).

Формула изобретения

Преобразователь напряжения, содержащий два силовых транзистора, коллекторы которых соединены друг с другом, с коллекторами соответствующих вспомогательных транзисторов и с входным выводом, а эмиттеры .соединены друг с другом через первичные обмотки трансформатора, соединенные между собой согласно-последовательно, к общей. точке которых подключен выходной вывод, причем вторичнЫе обмотки трансформатора включены последовательно между эмиттерами.вспомогательных и базами соответствующих силовых транзисторов, кроме того, базы вспомогательных транзисторов связаны с одним из выводов источника управляющего напряжения, отличающийся тем, что, с целью повьзаения коэффициента усиления, базы сйловых и вспомогательных транзисторов объединены друг с другом, а второй вывод источника управляющего напряжения присоединен к точке соединения эмиттеров вспомогательных транзисторов.

Источники информации, принятые во внимание при эксперТизе

1. Патент США В 3671844, кл. Н 02 М 3/22, 1972.

2. йвторское свидетельство СССР

9 470058) кл. Н 03 F 3/ОО, 1975.

819903

Составитель T.Åðàîâà

Редактор Г.Бельская ТехредЖ.Кастелевич, Корректор И Стед

Заказ П86753 Тйраж 730 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП вПатент", г ужгород, ул. Проектная, 4