Транзисторный конвертор

 

и 1828337

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Савз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 17.05.76 (21) 2360694/24-07 с присоединением заявки № 2754372/24-07 (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.05.81. Бюллетень № 1? (45) Дата опубликования описания 07.05.81 (51) М. Кл.

Н 02М 3/335

Государственный комитет (53) УДК 621.314.587 (088.8) по делам изобретений и открытий К и М / . 3

° .т

Ю. Г. Басин, Ю. А. Гриц, В. И. Исаченко и А. А. Симонов (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ТРАНЗИСТОРНЫЙ КОНВЕРТОР

Изобретение относится к статическим полупроводниковым преобразователям постоянного напряжения в постоянное, конкретно к схемам автоматической защиты конверторов от внешних перегрузок и к.з.

Известны транзисторные конверторы, содержащие задающий генератор с выходным трансформатором, усилитель мощности, силовой выпрямитель и выходной фильтр (1).

Автоматическая защита конверторов от внешних перегрузок и к. з. достигается, например, тем, что задающий генератор самозащищен от перегрузок, для чего выходной трансформатор генератора снабжен дополнительной обмоткой, к которой подключен вход вспомогательного выпрямителя, а выход вспомогательного выпрямителя шунтирован ключом с пороговым устройством, которое управляется сигналом от датчика тока нагрузки конвертора (2). В качестве ключа используется транзистор или тиристор (3). При перегрузке выходной цепи конвертора срабатывает пороговое устройство и замыкает ключ, что приводит к перегрузке генератора и его выключению средствами самозащиты.

Недостаток указанных конверторов состоит в том, что цепи защиты сложны и потребляют заметную энергию в режиме номинальной нагрузки.

Известен также транзисторный конвертор, в цепи защиты которого отсутствуют датчик тока нагрузки, пороговое устройство и ключ (4). Конвертор состоит из задающего генератора с выходным трансформатором, усилителя мощности, силового выпрямителя и выходного фильтра. В цепь

1р защиты конвертора входят дополнительная обмотка выходного трансформатора генератора и вспомогательный выпрямитель, один входной вывод которого подключен к одному из выводов указанной обмотки, а второй входной вывод — к второму выводу этой обмотки через первичную обмотку дополнительного трансформатора. Две вторичных обмотки дополнительного трансформатора подключены каждая через диоды

20 параллельно переходу эмиттер-база транзисторов усилителя мощности. Положительный выходной вывод вспомогательного выпрямителя подключен к положительному выходному зажиму конвертора, а отрицательный выходной вывод — к отрицательному выходному зажиму конвертора. Пока конвертор работает на номинальную нагрузку, его выходное напряжение достаточно велико и запирает вспомогательный вы828337

15

СССР прямитель. Когда возникает недопустимая перегрузка или к.з. выходной цепи конвертора, его выходное напряжение падает, вспомогательный выпрямитель отпирается и по первичной обмотке дополнительного трансформатора протекает ток. Напряжение вторичных обмоток дополнительного трансформатора прикладывается через диоды к переходу эмиттер-база транзисторов усилителя мощности и запирает их.

Недостаток конвертора состоит в наличии дополнительного трансформатора, усложняющего схему и вносящего паразитные параметры и связи в цепи баз транзисторов усилителя мощности. Существенным недостатком являются также повышенные потери мощности в задающем генераторе.

Причина этого заключается в следующем.

Для запирания транзисторов усилителя мощности при срабатывании защиты во вторичных обмотках дополнительного трансформатора должны развиться токи, компенсирующие токи возбуждения транзисторов. Поскольку источником тока возбуждения и компенсирующего тока является один и тот же генератор, его расчетная выходная мощность должна в реальных условиях по меньшей мере вдвое превышать необходимую мощность возбуждения в номинальном режиме. Такой генератор неэкономичен.

Целью изобретения является упрощение и снижение потерь мощности.

Для этого из цепи защиты исключен дополнительный трансформатор, а второй входной вывод вспомогательного выпрямителя подключен непосредственно к второму выводу дополнительной обмотки выходного трансформатора задающего генератора, который самозащищен от перегрузок и к.з., например выполнен по схеме автогенератора с положительной обратной связью по своему выходному напряжению. В режиме номинальной нагрузки конвертора вспомогательный выпрямитель заперт. При перегрузке или к. з. выходной цепи конвертора вспомогательный выпрямитель отпирается, генератор через дополнительную обмотку своего выходного трансформатора и вспомогательный выпрямитель оказывается подключенным к выходу конвертора, и его колебания срываются. Таким образом, можно рассчитать задающий генератор только на необходимую мощность в номинальном режиме и этим снизить потери в нем.

На чертеже показана электрическая принципиальная схема конвертора.

4

Конвертор состоит из задающего генератора 1 и усилителя мощности 2, питаемых от первичного источника энергии, силового выпрямителя 3 и выходного фильтра 4. Выходной трансформатор 5 задающего генератора снабжен дополнительной обмоткой

6, к которой подключен вход вспомогательного выпрямителя 7. Выход вспомогательного выпрямителя соединен с выходными зажимами конвертора, как показано на чертеже. При работе конвертора на номинальную нагрузку его выходное напряжение достаточно велико и вспомогательный выпрямитель 7 заперт. При перегрузке или к.з. конвертора его выходное напряжение уменьшается, выпрямитель 7 отпирается, задающий генератор испытывает резкую нагрузку, и его колебания срываются.

Формула изобретения

1. Транзисторный конвертор, содержащий задающий генератор с выходным трансформатором, усилитель мощности, силовой выпрямитель и выходной фильтр, а также цепь защиты от внешних перегрузок и к. з., в которую входят дополнительная обмотка выходного трансформатора задающего генератора и вспомогательный выпрямитель, один входной вывод которого подключен к одному из выводов указанной обмотки, положительный выходной вывод — к положительному выходному зажиму конвертора, а отрицательный выходной вывод — к отрицательному выходному зажиму конвертора, отличающийся тем, что, с целью упрощения и снижения потерь мощности, второй входной вывод вспомогательного выпрямителя подключен к второму выводу дополнительной обмотки выходного трансформатора задающего генератора.

2. Конвертор по п. 1, отл и ч аю щи и с я тем, что задающий генератор выполнен по схеме автогенератора с положительной обратной связью по своему выходному напряжению.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Моин В. С., Лаптев Н, Н. Стабилизированные транзисторные преобразователи. — М.: Энергия, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР № 509959, кл. Н 02М 3/135, 1976.

3. Авторское свидетельство № 562906, кл. Н 02М 3/28, 1977.

4. Авторское свидетельство СССР № 414694, кл. Н 02М 7 48, 1974 (прототип).

828337

Составитель Т. Ершова

Редактор T. Загребельная Техред И. Пенчко Корректоры: О. Силуянова и Н. Федорова

Заказ 1003/1 Изд. № 343 Тираж 749 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2