Мостовий підсилювач потужності багатофункціонального перетворювача напруги
Номер патенту: 5796
Опубліковано: 15.03.2005
Автори: Масліков Анатолій Дмитрович, Бекіров Ескендер Алімович
Формула / Реферат
1. Мостовий підсилювач потужності багатофункціонального перетворювача напруги, який містить двотактний транзисторний перетворювач із силовим трансформатором, виконаним за мостовою схемою на чотирьох силових транзисторах, і попередній двотранзисторний підсилювач, входи якого з'єднані зі схемою керування, а виходи навантажені на бази силових транзисторів перетворювача через проміжний трансформатор, при цьому ланцюги емітер-база силових транзисторів зашунтовані діодами, а в базові ланцюги силових транзисторів включені струмообмежувальні резистори, крім того, в одну діагональ мостової схеми на чотирьох силових транзисторах включена первинна обмотка силового трансформатора, послідовно з якою включена первинна обмотка першого трансформатора струму, а до другої діагоналі мостової схеми підключене перше джерело постійного струму, при цьому попередній двотранзисторний підсилювач підключений до другого джерела постійного струму, який відрізняється тим, що всі силові транзистори мостового підсилювача потужності вибрані однієї провідності, а в двох ланцюгах, що попарно з'єднують колектори і емітери силових транзисторів один з одним, включені первинні обмотки другого і третього трансформаторів струму, крім того, вторинна обмотка силового трансформатора виконана із середнім виводом і навантажена на дводіодний випрямляч, на виході якого включений конденсаторний фільтр.
2. Мостовий підсилювач потужності багатофункціонального перетворювача напруги по п. 1, який відрізняється тим, що первинні обмотки другого і третього трансформаторів струму включені зустрічно.
3. Мостовий підсилювач потужності багатофункціонального перетворювача напруги по п. 1, який відрізняється тим, що вторинні обмотки другого і третього трансформаторів струму включені в схему захисту від «наскрізних» струмів багатофункціонального перетворювача напруги.
4. Мостовий підсилювач потужності багатофункціонального перетворювача напруги по п. 1, який відрізняється тим, що вторинна обмотка першого трансформатора струму включена в схему струмового захисту й у схему широтно-імпульсного регулювання багатофункціонального перетворювача напруги.
Текст
VD3 і струм протікає через них і через ансформатора TV1 і резистори R3 і R4, діоди VD2, VD3 захищають переходи бзрів VT4 і VT5 від зворотної' напруги, трансформатор TV2 працює в двотактмі, без підмагнічування, по повній петлі а ори R2-R5 - буферні - і служать для заІХОДІВ 6-е потужних транзисторів VT3 1ННОІ обмотки трансформатора TV2 виуга подається на двохдюдний випряміах VD5 і VD6, що навантажений на коній фільтр на конденсаторі С2 =ть у складі багатофункціонального печа напруги схем захисту від «наскрізів і токового захисту від перевантажень, ІЯВНІСТЬ блоку, що виконує функції пІдзворотного зв'язку і широтноэ модулятора, дозволяє підвищити натійкість роботи мостового підсилювача при різних екстремальних режимах агатофункціонального перетворювача ічевидно, що реалізація пристрою, що я, дозволить вирішити задачу, поставому винаході - розробку нової схемоте)вого підсилювача потужності - з досягехнічного результату - підвищення юботи пристрою. *• до спеки мпмлу від «НВСЕРІПШКІ МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ ДЕРЖАВНИЙ ДЕПАРТАМЕНТ ІНТЕЛЕКТУАЛЬНОЇ ВЛАСНОСТІ ОПИС ДО ДЕКЛАРАЦІЙНОГО ПАТЕНТУ НА КОРИСНУ МОДЕЛЬ (54) МОСТОВИЙ ПІДСИЛЮВАЧ ПОТУЖНОСТІ БАГАТОФУНКЦІОНАЛЬНОГО ПРУГИ {21)20040807090 і (22) 26.08.2004 (24) 15.03.2005 (46) 15.03.2005, Бюл. №3, 2005р. (72) Бекіров Ескендер Алімович, Масліков Анатолій Дмитрович (73) Бекіров Ескендер Алімович (57) 1. Мостовий підсилювач потужності багатофункціонального перетворювача напруги, який містить двотактний транзисторний перетворювач із силовим трансформатором, виконаним за мостовою схемою на чотирьох силових транзисторах, і попередній двотранзисторний підсилювач, входи якого з'єднані зі схемою керування, а виходи навантажені на бази силових транзисторів перетворювача через проміжний трансформатор, при цьому ланцюги емітер-база силових транзисторів зашунтовані діодами, а в базові ланцюги силових транзисторів включені струмообмежувальні резистори, крім того, в одну діагональ мостової схеми на чотирьох силових транзисторах включена первинна обмотка силового трансформатора, послідовно з якою включена первинна обмотка першого трансформатора струму, а до другої діагоналі мостової схеми підключене перше джерело постійного струму, при цьому попередній двотранзисторний підсилювач підключений до другого джерела постійного струму, який відрізняється тим, що всі видається під відповідальність власника патенту ПЕРЕТВОРЮВАЧА НА силові транзистори мостового підсилювача потужності вибрані однієї провідності, а в двох ланцюгах, що попарно з'єднують колектори і емітери силових транзисторів один з одним, включені первинні обмотки другого і третього трансформаторів струму, крім того, вторинна обмотка силового трансформатора виконана із середнім виводом і навантажена на дводіодний випрямляч, на виході якого включений конденсаторний фільтр. 2. Мостовий підсилювач потужності багатофункціонального перетворювача напруги по п. 1, який відрізняється тим, що первинні обмотки другого і третього трансформаторів струму включені зустрічно 3. Мостовий підсилювач потужності багатофункціонального перетворювача напруги по п. 1, який відрізняється тим, що вторинні обмотки другого і третього трансформаторів струму включені в схему захисту від «наскрізних» струмів багатофункціонального перетворювача напруги 4 Мостовий підсилювач потужності багатофункціонального перетворювача напруги по п. 1, який відрізняється тим, що вторинна обмотка першого трансформатора струму включена в схему струмового захисту й у схему широтно-імпульсного регулювання багатофункціонального перетворювача напруги. СО ю Тираж 28 прим Корисна модель відноситься до області електротехніки, зокрема до пристроїв перетворення параметрів електричної енергії і може бути використана при створенні джерел вторинного електроживлення з вихідним мостовим підсилювачем, наприклад, багатофункціональних перетворювачів напруги. Широко відомі однотактні імпульсні стабілізатори напруги послідовного і рівнобіжного типів [наприклад, «Джерела електроживлення РЭА», довідник під ред. Г.С. Найвельта, М., «Радіо і зв'я томиздат», 1991 р , с.21-30] Цим стабілізаторам притаманні наступні недоліки: - невеликий граничний коефіцієнт заповнення імпульсів напруги на силовому трансформаторі, - неповне використання силового трансформатора, тому що відомо, що силовий трансформатор (його сердечник) в однотактних каскадах перемагнічується не по повній петлі гистерезиса, що може привести до перегріву І виходу з ладу силового транзистора і, щоб усунути цей недолік, зви формувач імпульсів, широтно-імпульсний модулятор, перетворювач зворотного зв'язку, генератор, що задає, виконаний у вигляді функціонального генератора, що включає генератор трикутних імпульсів, виконаний за схемою інтегратора, і синхронізований з ним генератор прямокутних імпульсів, виконаний за схемою компаратора, формувач Імпульсів, виконаний за схемою фазоінвертора, виконаного на цифрових мікросхемах, широтно-імпульсний модулятор, виконаний на операційному підсилювачі, а перетворювач зворотного зв'язку включає оптоелектроний перетворювач вихідного сигналу стабілізатора, транзисторний емітерний повторювач і підсилювач зворотного зв'язку на операційному підсилювачі, причому вихід генератора трикутних сигналів з'єднаний з першим входом генератора прямокутних імпульсів І з першим входом широтно-імпульсного модулятора, вихід генератора прямокутних імпульсів підключений до рахункового входу тригера фазоінвертора, вихід перетворювача зворотного зв'язку підключений до другого входу широтноімпульсного модулятора, вихід якого підключений до входів логічних елементів фазоінвертора, два виходи якого підключені до двох входів попереднього двохтранзисторного підсилювача, виходи яких навантажені на бази силових транзисторів двотактного двохтранзисторного регульованого перетворювача, а схема керування стабілізатора підключена до вхідного параметричного стабілізатора, крім того, вихідний випрямляч виконаний за мостовою схемою, а вихідний фільтр виконаний за схемою LC-фільтра зі штучною нульовою крапкою, при цьому вхідний параметричний стабілізатор виконаний за схемою зі штучною нульовою крапкою. Недоліком відомого пристрою є його низька навантажувальна здатність. Найбільш близьким по технічній сутності і результату, який досягається, і обраним як прототип є «Підсилювач потужності імпульсного стабілізатора напруги» [Патент України №64537А, МПК-7 G05F1/56, Н02МЗ/335, Н02М7/00, бюл №2, 2004р ], що містить двотактний транзисторний регульований перетворювач із силовим трансформатором, причому входи попереднього двотранзисторного підсилювача з'єднані зі схемою керування, а виходи навантажені на бази силових транзисторів перетворювача через проміжний трансформатор, при цьому двотактний транзисторний регульований перетворювач виконаний за мостовою схемою на чотирьох силових транзисторах, ланцюзі емітер-база яких зашунтовані діодами, а в базові ланцюги включені струмооб межу вальні резистори, при цьому в колекторні ланцюги двох пар силових транзисторів включена первинна обмотка силового трансформатора. Поставлена задача зважується тим, що в «Мостовому підсилювачі потужності багатофункціонального перетворювача напруги», який містить двотактний транзисторний перетворювач із силовим трансформатором, виконаним за мостовою схемою на чотирьох силових транзисторах, і попередній двохтранзисторний підсилювач, входи якого з'єднані зі схемою керування, а виходи навантажені на бази силових транзисторів перетворювача через проміжний трансформатор, при цьому ланцюги емітер-база силових транзисторів зашунтовані діодами, а в базові ланцюги силових транзисторів включені струмообмежувальні резистори, крім того, в одну діагональ мостової схеми на чотирьох силових транзисторів включена первинна обмотка силового трансформатора, послідовно з яким включена первинна обмотка першого трансформатора струму, а до другої діагоналі мостової' схеми підключене перше джерело постійного струму, при цьому попередній двохтранзисторний підсилювач підключений до другого джерела постійного струму, усі силові транзистори мостового підсилювача потужності обрані однієї провідності, а в двох ланцюгів, що попарно з'єднують колектори і емітери силових транзисторів один з одним, включені первинні обмотки другого і третього трансформаторів струму, крім того, вторинна обмотка силового трансформатора виконана із середнім виводом і навантажена на двохдіодний випрямляч, на виході якого включений конденсаторний фільтр, крім того, первинні обмотки другого і третього трансформаторів токи включені зустрічно, вторинні обмотки другого і третього трансформаторів токи включені в схему захисту від «наскрізних» струмів багатофункціонального перетворювача напруги, а вторинна обмотка першого трансформатора струму включена в схему токового захисту й у схему широтно-імпульсного регулювання багатофункціонального перетворювача напруги. Новим у пристрої, що заявляється, у порівнянні з прототипом, є використання більш надійної схеми двотактного регульованого силового перетворювача, виконаного за мостовою схемою, на вході якого встановлений попередній підсилювач із проміжним трансформатором, а в схему регулювання І захисту включені три трансформатори струму. Тому очевидно, що реалізація пристрою, що заявляється, дозволить вирішити задачу, поставлену в даної корисної моделі, з досягненням технічного результату - підвищення усталеної роботи пристрою Суттєвими ознаками пристрою, який заявляється, співпадаючими з прототипом, є наступні ознаки; - двотактний транзисторний перетворювач із - у базові ланцюги силових транзистор чені струмообмежувальні резистори, - в одну діагональ мостової схеми на ч силових транзисторів включена первинна силового трансформатора, послідовно включена первинна обмотка першого тр, матора струму, - до другої діагоналі мостової схеми пі не перше джерело постійного струму; - попередній двохтранзисторний піде підключений до другого джерела постійно му. Відмітними від прототипу суттєвими о пристрою, що заявляється, є наступні озна - усі силові транзистори мостового під ча потужності обрані однієї провідності, - колектори і емітери силових транзисі парно з'єднані один з одним; - у двох ланцюгів, що попарно з'єдную ктори і емітери силових транзисторів оді ним, включені первинні обмотки другого 11 трансформаторів струму; - вторинна обмотка силового трансфоі виконана із середнім виводом і наванта; двохдіодний випрямляч, на виході якого ний конденсаторний фільтр. Приватними відмітними від прототип вими ознаками пристрою, який заявляєтьс ступні ознаки1 - первинні обмотки другого і третьоп форматорів токи включені зустрічно; - вторинні обмотки другого і третьоп форматорів токи включені в схему захисту скрізних» струмів багатофункціонального г рювача напруги; - вторинна обмотка першого трансфоі струму включена в схему токового захи схему широтно-імпульсного регулювання функціонального перетворювача напруги. Між суттєвими ознаками корисної мо; заявляється, і технічним результатом, якь гається, існує наступний причинно-наа зв'язок. Дійсно, нова схемотехніка пропонова пульсного стабілізатора напруги в порІЕ прототипом має більш надійну схему дво регульованого силового перетворювача, ного за мостовою схемою, на вході якого і лений попередній підсилювач із проміжниі форматором, а в схему регулювання і включені три трансформатори струму, щі ляє суттєво підвищити надійність пристрої хунок виключення протікання «наскрізних» через пари силових транзисторів, а тако) печити можливість формування і peryj крутопадаючої характеристики вихідної пристрою в залежності від струму навані УКРАЇНА UA (11)5796 (із) U (51) 7 G05F1/56,H02M3/335,H02M7/00 МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ ДЕРЖАВНИЙ ДЕПАРТАМЕНТ ІНТЕЛЕКТУАЛЬНОЇ ВЛАСНОСТІ ОПИС ДО ДЕКЛАРАЦІЙНОГО ПАТЕНТУ НА КОРИСНУ МОДЕЛЬ (54) МОСТОВИЙ ПІДСИЛЮВАЧ ПОТУЖНОСТІ БАГАТОФУНКЦІОНАЛЬНОГО ПРУГИ видається під відповідальність власника патенту ПЕРЕТВОРЮВАЧА НА 1 (21)20040807090 (22) 26.08.2004 (24)15.03.2005 (46) 15.03.2005, Бюл. №3, 2005р. (72) Бекіров Ескендер Алімович, Масліков Анатолій Дмитрович (73) Бекіров Ескендер Алімович (57) 1. Мостовий підсилювач потужності багатофункціонального перетворювача напруги, який містить двотактний транзисторний перетворювач із силовим трансформатором, виконаним за мостовою схемою на чотирьох силових транзисторах, і попередній двотранзисторний підсилювач, входи якого з'єднані зі схемою керування, а виходи навантажені на бази силових транзисторів перетворювача через проміжний трансформатор, при цьому ланцюги емітер-база силових транзисторів зашунтовані діодами, а в базові ланцюги силових транзисторів включені струмообмежувальні резистори, крім того, в одну діагональ мостової схеми на чотирьох силових транзисторах включена первинна обмотка силового трансформатора, послідовно з якою включена первинна обмотка першого трансформатора струму, а до другої діагоналі мостової схеми підключене перше джерело постійного струму, при цьому попередній двотранзисторний підсилювач підключений до другого джерела постійного струму, який відрізняється тим, що всі силові транзистори мостового підсилювача потужності вибрані однієї провідності, а в двох ланцюгах, що попарно з'єднують колектори і емітери силових транзисторів один з одним, включені первинні обмотки другого і третього трансформаторів струму, крім того, вторинна обмотка силового трансформатора виконана із середнім виводом і навантажена на дводіодний випрямляч, на виході якого включений конденсаторний фільтр. 2. Мостовий підсилювач потужності багатофункціонального перетворювача напруги по п. 1, який відрізняється тим, що первинні обмотки другого і третього трансформаторів струму включені зустрічно. 3. Мостовий підсилювач потужності багатофункціонального перетворювача напруги по п. 1, який відрізняється тим, що вторинні обмотки другого і третього трансформаторів струму включені в схему захисту від «наскрізних» струмів багатофункціонального перетворювача напруги. 4. Мостовий підсилювач потужності багатофункціонального перетворювача напруги по п. 1, який відрізняється тим, що вторинна обмотка першого трансформатора струму включена в схему струмового захисту й у схему широтно-імпульсного регулювання багатофункціонального перетворювача напруги. СО О) ю Корисна модель відноситься до області електротехніки, зокрема до пристроїв перетворення параметрів електричної енергії і може бути використана при створенні джерел вторинного електроживлення з вихідним мостовим підсилювачем, наприклад, багатофункціональних перетворювачів напруги. Широко відомі однотактні імпульсні стабілізатори напруги послідовного і рівнобіжного типів [наприклад, «Джерела електроживлення РЭА», довідник під ред. Г.С. Найвельта, М., «Радіо і зв'язок», 1986р., с.32-34; «Джерела вторинного електроживлення», довідковий посібник під ред. Ю.И.Конєва, М., «Радіо і зв'язок». 1983р., с.79-81; С.А. Эраносян, «Мережні блоки харчування з високочастотними перетворювачами». П., «Энергоа томиздат», 1991 p., c.21-30]. Цим стабілізаторам притаманні наступні недоліки: - невеликий граничний коефіцієнт заповнення імпульсів напруги на силовому трансформаторі; - неповне використання силового трансформатора, тому що відомо, що силовий трансформатор (його сердечник) в однотактних каскадах перемагнічується не по повній петлі гистерезиса, що може привести до перегріву і виходу з ладу силового транзистора і, щоб усунути цей недолік, звичайно значно ускладнюють схеми керування, запуску і вимикання. Відомий «Імпульсний стабілізатор постійної напруги» [Патент України №54292, МПК-7 G05F1/56, Н02МЗ/335, Н02М7/00, БИ-2-2003р.], що 5796 містить двотактний двохтранзисторний регульований перетворювач із силовим трансформатором, вихідні випрямляч і фільтр, генератор, що задає, і формувач імпульсів, широтно-імпульсний модулятор, перетворювач зворотного зв'язку, генератор, що задає, виконаний у вигляді функціонального генератора, що включає генератор трикутних імпульсів, виконаний за схемою інтегратора, і синхронізований з ним генератор прямокутних імпульсів, виконаний за схемою компаратора, формувач імпульсів, виконаний за схемою фазоінвертора, виконаного на цифрових мікросхемах, широтно-імпульсний модулятор, виконаний на операційному підсилювачі, а перетворювач зворотного зв'язку включає оптоелектроний перетворювач вихідного сигналу стабілізатора, транзисторний емітерний повторювач і підсилювач зворотного зв'язку на операційному підсилювачі, причому вихід генератора трикутних сигналів з'єднаний з першим входом генератора прямокутних імпульсів і з першим входом широтно-імпульсного модулятора, вихід генератора прямокутних імпульсів підключений до рахункового входу тригера фазоінвертора, вихід перетворювача зворотного зв'язку підключений до другого входу широтноімпульсного модулятора, вихід якого підключений до входів логічних елементів фазоінвертора, два виходи якого підключені до двох входів попереднього двохтранзисторного підсилювача, виходи яких навантажені на бази силових транзисторів двотактного двохтранзисторного регульованого перетворювача, а схема керування стабілізатора підключена до вхідного параметричного стабілізатора, крім того, вихідний випрямляч виконаний за мостовою схемою, а вихідний фільтр виконаний за схемою LC-фільтра зі штучною нульовою крапкою, при цьому вхідний параметричний стабілізатор виконаний за схемою зі штучною нульовою крапкою. Недоліком відомого пристрою є його низька навантажувальна здатність. Найбільш близьким по технічній сутності і результату, який досягається, і обраним як прототип є «Підсилювач потужності імпульсного стабілізатора напруги» [Патент України №64537А, МПК-7 G05F1/56, Н02МЗ/335, Н02М7/00, бюл. №2, 2004р.], що містить двотактний транзисторний регульований перетворювач із силовим трансформатором, причому входи попереднього двотранзисторного підсилювача з'єднані зі схемою керування, а виходи навантажені на бази силових транзисторів перетворювача через проміжний трансформатор, при цьому двотактний транзисторний регульований перетворювач виконаний за мостовою схемою на чотирьох силових транзисторах, ланцюзі емітер-база яких зашунтовані діодами, а в базові ланцюги включені струмообмежувальні резистори, при цьому в колекторні ланцюги двох пар силових транзисторів включена первинна обмотка силового трансформатора. Недоліком прототипу є відсутність захисту від «наскрізних» струмів, а також необхідність підбора пара силових транзисторів з ідентичними характеристиками. Задачею корисної моделі є розробка нової схемотехніки мостового підсилювача потужності з досягненням технічного результату - підвищення усталеної роботи пристрою. Поставлена задача зважується тим, що в «Мостовому підсилювачі потужності багатофункціонального перетворювача напруги», який містить двотактний транзисторний перетворювач із силовим трансформатором, виконаним за мостовою схемою на чотирьох силових транзисторах, і попередній двохтранзисторний підсилювач, входи якого з'єднані зі схемою керування, а виходи навантажені на бази силових транзисторів перетворювача через проміжний трансформатор, при цьому ланцюги емітер-база силових транзисторів зашунтовані діодами, а в базові ланцюги силових транзисторів включені струмообмежувальні резистори, крім того, в одну діагональ мостової схеми на чотирьох силових транзисторів включена первинна обмотка силового трансформатора, послідовно з яким включена первинна обмотка першого трансформатора струму, а до другої діагоналі мостової схеми підключене перше джерело постійного струму, при цьому попередній двохтранзисторний підсилювач підключений до другого джерела постійного струму, усі силові транзистори мостового підсилювача потужності обрані однієї провідності, а в двох ланцюгів, що попарно з'єднують колектори і емітери силових транзисторів один з одним, включені первинні обмотки другого і третього трансформаторів струму, крім того, вторинна обмотка силового трансформатора виконана із середнім виводом і навантажена на двохдіодний випрямляч, на виході якого включений конденсаторний фільтр, крім того, первинні обмотки другого і третього трансформаторів токи включені зустрічно, вторинні обмотки другого і третього трансформаторів токи включені в схему захисту від «наскрізних» струмів багатофункціонального перетворювача напруги, а вторинна обмотка першого трансформатора струму включена в схему токового захисту й у схему широтно-імпульсного регулювання багатофункціонального перетворювача напруги. Новим у пристрої, що заявляється, у порівнянні з прототипом, є використання більш надійної схеми двотактного регульованого силового перетворювача, виконаного за мостовою схемою, на вході якого встановлений попередній підсилювач із проміжним трансформатором, а в схему регулювання і захисту включені три трансформатори струму. Тому очевидно, що реалізація пристрою, що заявляється, дозволить вирішити задачу, поставлену в даної корисної моделі, з досягненням технічного результату - підвищення усталеної роботи пристрою. Суттєвими ознаками пристрою, який заявляється, співпадаючими з прототипом, є наступні ознаки; - двотактний транзисторний перетворювач із силовим трансформатором, виконаний за мостовою схемою на чотирьох силових транзисторах; - попередній двохтранзисторний підсилювач, входи якого з'єднані зі схемою керування, а виходи навантажені на бази силових транзисторів пере 5796 творювача через проміжний трансформатор, - ланцюги емітер-база силових транзисторів зашунтовані діодами, - у базові ланцюги силових транзисторів включені струмообмежувальні резистори, - в одну діагональ мостової схеми на чотирьох силових транзисторів включена первинна обмотка силового трансформатора, послідовно з якою включена первинна обмотка першого трансформатора струму, - до другої діагоналі мостової схеми підключене перше джерело постійного струму, - попередній двохтранзисторний підсилювач підключений до другого джерела постійного струму ВІДМІТНИМИ ВІД прототипу суттєвими ознаками пристрою, що заявляється, є наступні ознаки - усі силові транзистори мостового підсилювача потужності обрані однієї провідності, - колектори і емітери силових транзисторів попарно з'єднані один з одним, - у двох ланцюгів, що попарно з'єднують колектори і емітери силових транзисторів один з одним, включені первинні обмотки другого і третього трансформаторів струму, - вторинна обмотка силового трансформатора виконана із середнім виводом і навантажена на двохдюдний випрямляч, на виході якого включений конденсаторний фільтр Приватними ВІДМІТНИМИ від прототипу суттєвими ознаками пристрою, який заявляється, є наступні ознаки - первинні обмотки другого і третього трансформаторів токи включені зустрічно, - вторинні обмотки другого і третього трансформаторів токи включені в схему захисту від «наскрізних» струмів багатофункціонального перетворювача напруги, - вторинна обмотка першого трансформатора струму включена в схему токового захисту й у схему широтно-імпульсного регулювання багатофункціонального перетворювача напруги Між суттєвими ознаками корисної моделі, що заявляється, і технічним результатом, який досягається, існує наступний причинно-наслідковий зв'язок Дійсно, нова схемотехніка пропонованого імпульсного стабілізатора напруги в порівнянні з прототипом має більш надійну схему двотактного регульованого силового перетворювача, виконаного за мостовою схемою, на вході якого встановлений попередній підсилювач із проміжним трансформатором, а в схему регулювання і захисту включені три трансформатори струму, що дозволяє суттєво підвищити надійність пристрою за рахунок виключення протікання «наскрізних» струмів через пари силових транзисторів, а також забезпечити можливість формування і регулювання крутопадаючої характеристики вихідної напруги пристрою в залежності від струму навантаження, що є важливим параметром даного пристрою при використанні його як джерело зварювального струму Сутність пристрою, що заявляється, пояснюється кресленням На Фіг 1 зображена принципова електрична схема пристрою Пристрій складається з попереднього двохтранзисторного підсилювача, зібраного на транзисторах VT1 і VT2, на бази яких надходять сигнали від блоку керування (умовно не показаний) Колектори транзисторів VT1 і VT2 навантажені на крайні виводи первинної обмотки проміжного трансформатора TV1, до середнього виводу якого підключений плюсовий вивід другого джерела постійного струму (умовно не показаний) Емітери транзисторів VT1 і VT2 підключені до мінусового виводу другого джерела постійного струму Первинна обмотка проміжного трансформатора TV1 зашунтована ланцюжком R1, С1, який захищає транзистори VT1 і VT2 від перенапруги До вторинних обмоток проміжного трансформатора TV1 через базові резистори R2-R5 і діоди VD1-VD4 підключені силові транзистори VT3-VT6 Колектори силових транзисторів VT3 і VT5 з'єднані між собою і підключені до плюсового виводу першого джерела постійного струму, до мінусового виводу якого підключені емітери силових транзисторів VT4 і VT6, також з'єднані між собою Емітери силових транзисторів VT3 і VT5 ВІДПОВІДНО з'єднані з колекторами силових транзисторів VT4 і VT6, причому в ці ланцюги зустрічно включені первинні обмотки трансформаторів струму ТТ2 і ТТЗ У діагональ мостової схеми на чотирьох силових транзисторах VT3-VT6 включені послідовно первинна обмотка силового трансформатора TV2 і первинна обмотка трансформатора струму ТТ1 До вторинної обмотки із середнім виводом силового трансформатора TV2 підключений двохдіодний випрямляч на діодах VD5 і VD6, що навантажений на конденсаторний фільтр на конденсаторі С2 Вторинна обмотка трансформатора струму ТТ1 включена в схему токового захисту й у схему широтно-імпульсного регулювання багатофункціонального перетворювача напруги (умовно не показані) Вторинні обмотки трансформаторів струму ТТ2 і ТТЗ включені в схему захисту від «наскрізних» струмів багатофункціонального перетворювача напруги (умовно не показана) Використання мостової схеми підсилювача потужності дозволяє одержати вихідну потужність понад 1кВт, а застосування трансформаторів струму ТИ-ТТЗ дозволяє підвищити надійність пристрою за рахунок виключення протікання «наскрізних» струмів через пари силових транзисторів, що, у свою чергу, дозволяє використовувати силові транзистори VT3-VT6 одного типи провідності і не вимагає спеціального підбора пар транзисторів за ідентичними параметрами Пристрій працює в такий спосіб При подачі напруги живлення блок керування багатофункціонального перетворювача напруги (умовно не показаний) виробляє імпульси керування, модульовані по ширині за допомогою перетворювача зворотного зв'язку і широтноімпульсного модулятора (умовно не показані) 8 5796 Ці імпульси надходять на попередній підсилювач на транзисторах VT1 і VT2, колектори яких навантажені на первинну обмотку проміжного трансформатора TV1 Транзистори VT1 і VT2 підсилюють позитивні і негативні імпульси, що надходять зі схеми керування, і керують роботою транзисторів підсилювача потужності, зібраного за схемою мостового інвертора на транзисторах однієї провідності VT3VT6 і трансформаторі TV2 При надходженні на бази транзисторів VT3 і VT6 позитивних імпульсів керування, останні відкриваються і через первинну обмотку трансформатора TV2 протікає струм позитивної напівхвилі мостового підсилювача потужності У такий спосіб формується позитивна напівхвиля вихідної напруги мостового підсилювача потужності При надходженні на бази транзисторів VT3 і VT6 негативних імпульсів керування, ці транзистори VT3 і VT6 закриваються, але відкриваються діоди VD1,VD4 і струм протікає через них і через обмотки трансформатора TV1 і резистори R2 і R5, при цьому діоди VD1, VD4 захищають переходи бе транзисторів VT3 і VT6 від зворотної напруги При надходженні на базу транзисторів VT4 і VT5 позитивних імпульсів керування, останні відкриваються і через первинну обмотку трансформатора TV2 протікає струм негативної напівхвилі мостового підсилювача потужності У такий спосіб формується негативна напівхвиля вихідної напруги мостового підсилювача потужності При надходженні на бази транзисторів VT4 і VT5 негативних імпульсів керування, ці транзистори VT4 і VT5 закриваються, але відкриваються діоди VD2, VD3 і струм протікає через них і через обмотки трансформатора TV1 і резистори R3 і R4, при цьому діоди VD2, VD3 захищають переходи бе транзисторів VT4 і VT5 від зворотної напруги Отже, трансформатор TV2 працює в двотактному режимі, без підмагнічування, по повній петлі гистерезиса Резистори R2-R5 - буферні - і служать для захисту переходів 6-е потужних транзисторів VT3VT6 З вторинної обмотки трансформатора TV2 вихідна напруга подається на двохдюдний випрямляч на діодах VD5 і VD6, що навантажений на конденсаторний фільтр на конденсаторі С2 Наявність у складі багатофункціонального перетворювача напруги схем захисту від «наскрізних» струмів і токового захисту від перевантажень, а також наявність блоку, що виконує функції підсилювача зворотного зв'язку і широтноімпульсного модулятора, дозволяє підвищити надійність і СТІЙКІСТЬ роботи мостового підсилювача потужності при різних екстремальних режимах роботи багатофункціонального перетворювача напруги Тому очевидно, що реалізація пристрою, що заявляється, дозволить вирішити задачу, поставлену в даному винаході - розробку нової схемотехніки мостового підсилювача потужності - з досягненням технічного результату - підвищення усталеної роботи пристрою VT5 від блоку р—* до схеми ашшяу «•шснріммшітекіїї ФІГ. 1 Комп'ютерна верстка Д Шеверун Підписне Тираж 28 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул Урицького 45 м Київ, МСП 03680, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул Глазунова, 1, м К и ї в - 4 2 01601
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюBridge amplifier for a multifunctional voltage converter
Автори англійськоюBekirov Eskender Alimovych, Maslikov Anatolii Dmytrovych
Назва патенту російськоюМостовой усилитель мощности для многофункционального преобразователя напряжения
Автори російськоюБекиров Эскендер Алимович, Масликов Анатолий Дмитриевич
МПК / Мітки
МПК: G05F 1/56, H02M 7/00, H02M 3/335
Мітки: багатофункціонального, підсилювач, перетворювача, напруги, потужності, мостовий
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/6-5796-mostovijj-pidsilyuvach-potuzhnosti-bagatofunkcionalnogo-peretvoryuvacha-naprugi.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Мостовий підсилювач потужності багатофункціонального перетворювача напруги</a>
Попередній патент: Привід гідроклинового пристрою – 1
Наступний патент: Пристрій для регулювання і перевірки антенно-фідерної системи станції радіотехнічного контролю
Випадковий патент: Подвійне торцеве ущільнення вала