SU957379A1 - Транзисторный конвертор - Google Patents

Description

(Sk ТРАНЗИСТОРНЫЙ КОНВЕРТОР

1 Изобретение относитс  к прео разовательной технике и может быть использовано в устройствах автоматики и вторичного электропитани . Известны устройства, содержащие задающий генератор, генератор пилообразного напр жени , компаратор и счетный триггер, выходы которых через селекторы св заны с силовыми транзисторами конвертора 11, и 13. Недостатками известных устройств  вл ютс  сложность и отсутствие возможности использовани  мостовой схемы преобразовател , так как входы силовых транзисторов должны быть гал ванически разв заны. Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  транзисторный конвертор, содержащий задающий генератор, через компаратор соединенный с одним из входов селектора и св занный также с делителем частоты и другим входом селектора, выход которого св зан с усилителем мощности, выходом подключенного к выходным выводам и цепи обратной св зи, св занной с компаратором .k. Недостатками устройства  вл ютс  сложность и наличие сквозных токов через силовые транзисторы в режиме, при котором коэффициент заполнени  импульсов управлени  равен единице (при запуске и скачкообразном увеличении тока нагрузки)-, что приводит к снижению КПД и надежности устройства и недопустимо дл  высоковольтных (по входу) инверторов. Цель изобретени  - упрощение, повышение КПД и надежности устройства. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в транзисторном конверторе задающий генератор выполнен по схеме несимметричного релаксатора, врем задающий конде,нсатор которого соединен со входом компаратор, а второй вход селектора подключен выходу задающего генератора и входу де1ител  частоты, 395 причем выходы селектора и делител  частоты соединены с входами введенно го формировател  управл ющего напр жени , выходом подключенного к усили телю мощности. Кроме того, с целью расширени  функциональных возможностей формирователь управл ющего напр жени  выполнен по схеме, в которой выходы де лител  частоты подключены к первичной обмотке трансформатора, вторична  обмотка которого соединена с одними входами промежуточного усилител , причем выходы делител  частоты соединены также с первыми входами двух логических элементов И-НЕ, вторые входы конторых соединены с выходо селектора, а выходы подключены к вхо дам RS-триггера, выходы которого через другой трансформатор св заны с другими входами промежуточного усили тел . На фиг. 1.представлена принципиальна  схема транзисторного конвертора; на фиг. 2 - временные диаграммы; на фиг. 3 схема с расширенными функциональными возможност ми; на фиг, k - графики, по сн ющие работу схемы. Конвертор состоит из задающего ге нератора 1, включающего в себ  дифференциальный УГМ 2, резистивный делитель 3 положительной обратной св зи , резисторы и 5, диод 6 и конденсатор 7, образующие отрицательную обратную св зь задающего генератора. Конденсатор 7 соединен со входом компаратора 8, другой вход которого св зан с усилителем 9 рассогласовани , а выход - через селектор 10 с транзистором 11 промежуточного усилител , входы транзисторов 12 и 13 которого соединены с выходами делител  I частоты. Кроме того, вторичные обмотки трансформатора 15 соединены с силовыми транзисторами усилител  16 мощности, к которому через выпр митель с фильтром 17 подключена нагрузка 18.

Схема работает следующим образом.

При подаче питающего напр жени  на выходе УПТ устанавливаетс  положительный уровень выходного напр жени  (фиг. 2, и, точка а), и конденсатор 7 начинает зар жатьс  через резисторы , 5 и диод 6.

Когда напр жение на конденсаторе достигает уровн  напр жени  на неинвертируодем входе УПТ 2, последний

Предположим, состо ние делител  И частоты таково,, что на указанном интервале времени открыт транзистор 12 промежуточного усилител . Транзистор 11 на интервале б ...6 также открыт (положительный импульс на выходе компаратора UQ), следовательно, первична  полуобмотка трансформатора 15 подключена к питающему напр жению и на силовые транзисторы усилител  16 мощности поступает управл ющее напр жение . В точке В выходное напр жение компаратора запирает транзистор 11 и трансформатор 15 отключаетс  от питающего напр жени . Выброс обратного напр жени  на обмотках трансформатора 15 отсутствует (U, пунктир),

поскольку ЭДС самоиндукции замыкаетс  на открытый транзистор 12 и диод, шунтирующий транзистор 13, что дает возможность использовать один трансформатор (усилитель) дл  управлени 

Claims (3)

1. силовыми транзисторами регулируемого усилител  мощности. На интервале В...и транзистор 11 закрыт и на обмотках трансформатора 15 надежно обе опрокидываетс , напр жение на его выходе становитс  близким к нулю и конденсатор 7 разр жаетс  через резистор k. Ввиду наличи  нелинейной обратной св зи (резисторы Ц, 5, диод 6) форма напр жений на конденсаторе (и) и на выходе УПТ (U) несимметрична по времени-(фиг. 2). Напр жение с конденсатора 7 поступает непосредственно на компаратор 8, что позвол ет обойтись без специального генератора пилообразного напр жени  и использовать в качестве ГПН врем задающий элемент генератора 1. На другой вход компаратора 8 поступает выходное напр женке усили тел  9 рассогласовани , а на выходе компаратора образуютс  модулированные по ширине импульсы управлени , поступающие через селектор 10 на транзистор 11 промежуточного усилител , -другие транзисторы 12 и 13 которого подключены к выходам делител  1 частоты, в качестве которого используетс  сметный триггер. Делитель 1 измен ет напр жени  на выходах в точках б ,t т. е. триггер срабатывает от заднего фронта положительного импульса выходного напр жени  задающего генератора U . Рассмотрим один полупериод работы схемы (точки б ...г). , ,- 5 , 95 спечиваетс  нулевой уровень напр жени  . Поскольку в переходных режимах (запуск, скачкообразные увеличени  тока нагрузки) коэффициент заполнени  выходных импульсов компаратора равен единице, то имеют место сквозные токи через силовые транзисторы усилител  16 мощности. Дл  исключени  сквозных токов переходных ре  имов между компаратором 8 и транзистором 11 введен селектор 10-, другой вход которого подключен к выходу задающего генератора. На интервалах а... S , 1 ... Э независимо от состо  ни  компаратора транзистор 11.запираетс  выходным напр жением задающего генератора, чем обеспечиваетс  .гарантированна  пауза в управл ющем напр жении. Селектор может быть выполнен на транзисторе, вход которого св зан с задающим генератором, а выход шунтирует базо - эмиттерный пере ;Ход транзистора 11. Выходное напр жение трансформатора 15 с максимальным коэффициентом заполнени  показана на фиг. 2 (Uxfg). На схеме с расширенными функциональными возможност ми (фиг. 3) к выходам делител  k частоты подключе на первична  обмотка трансформатора 19 .вторична  обмотка подключаетс  ко входу промежуточного усилител  20 На логических элементах 21 и 22 собран RS-триггер, входы которого соединены с выходами двух логических элементов И-НЕ 23 и 2k. В момент равенства напр жений U-j и напр жени  Ug с выхода усилител  компаратор переключаетс , при этом на выходе селектора 10 высокий потенциал, тригге переключаетс  в состо ние, определ емое выходными напр жени ми делител  частоты. На вторичной обмотке трансформатора формируетс  пр моугольное напр жение, сдвинутое от/юсительно напр жени  с делител  частоты на вре м , определ емое моментом срабатывани  компаратора. После срабатывани  компаратора выключаютс  ранее включенные транзисторы усилител  16 мощности . При пуске, когда напр жение на выходе 9 всегда больше уровн  напр жени  U-, переключение триггеров 21 и 22 осуществл етс  напр жением и , тем самым исключаютс  сквоз ные токи в усилителе 16 мощности. В другом крайнем режиме работы компаратора ,, когда напр жение на выходе 9 всегда меньше напр жени  U., на выходе компаратора 8 низкое напр жение, на выходе селектора 10 всегда высокий потенциал и напр жение всегда противофазно напр жению U, , т. е. транзисторы усилител  16 мощности всегда заперты. Основное преимущество данной схемы формировател  управл ющего напр жени  состоит в том, что она может быть использована с различными промежуточными усилител ми. Предлагаемое устройство проще известных . В нем повышены КПД и надежность , благодар  применению одного селектора, управл емого от несимметричного задающего генератора, который обеспечивает гарантированную паузу в управл ющем напр жении. Формула изобретени  1.Транзисторный конвертор, содержащий задающий генератор, через компаратор соединенный с одним из входов селектора и св занный также с делителем частоты и другим входом селектора , выход которого св зан с усилителем мощности, выходом подключенного к выходным выводам и цепи обратной св зи, св занной с компаратором, отличающийс  тем, что, с целью упрощени  его и повышени  надежности , задающий генератор выполнен по схеме несимметричного релаксатора, врем задающий конденсатор которого соединен со входом компаратора, а второй вход селектора подключен к выходу задающего генератора и входу делител  частоты, причем выходы селектора и делител  частоты соединены с входами введенного формировател  управл ющего напр жени , выходом подключенного к усилителю мощности,
2. 2.Конвертор по п. 1, отличающийс  тем, что, с целью расширени  его функциональных возможностей , формирователь управл ющего напр жени  выполнен по схеме, в которой выходы делител  частоты подключены к первичной обмотке трансформатора, вторична  обмотка которого соединена с одними входами промежуточного усилител , кроме того, выходы делител  частоты соединены также с первыми входами двух логических элементов И-НЕ, вторые входы которых соединены с выходом селектора, а выходы подключены к входам RS-триггера, вы)оды которо го через другой трансформатор св заны

   7 :,957379 8

   с другими входами промежуточного уси-2. Сборник ЭТВА. М., Советское

   лителн.радио, 1978, №10, с. 9б.

   Источники информации,
3. 3. Авторскоесвидетельство СССР

   прин тые во внимание при экспертизе№ , кл. Н02 Р 13/16, 1977.

   1, Авторское свидетельство СССР5 k. Авторскоесвидетельство СССР

   № , кл. Н 02 М 3/335, 1976.W 586530, кл. Н02 М 3/2, 1976.

   v

   1/, l/f

   fe/