CS242717B1

CS242717B1 - Connection of double acting transistor converter with external excitation

Info

Publication number: CS242717B1
Application number: CS845043A
Authority: CS
Inventors: Jiri Sequens
Original assignee: Jiri Sequens
Priority date: 1984-06-29
Filing date: 1984-06-29
Publication date: 1986-05-15
Also published as: CS504384A1

Abstract

Zapojením podle řešení je odstraněn vliv vypínací doby tranzistorů na kmitočet a účinnost měniče. V měniči je vytvářeno pomocné blokovací napětí odsouvající okamžik zapnutí zapínacího tranzistoru o vypínací dobu vypínaného tranzistoru. Celkem je k danému účelu použito dvou transformátorů, dvou tranzistorů, dvou rezistorů a čtyř diod.By connecting according to the solution, the influence of the transistors' turn-off time on the frequency and efficiency of the converter is eliminated. An auxiliary blocking voltage is created in the converter, postponing the moment of turning on the switching transistor by the turn-off time of the switching transistor. A total of two transformers, two transistors, two resistors and four diodes are used for this purpose.

Description

Vynález se týká zapojení dvoučinného tranzistorového měniče s cizím buzením, pomoci něhož je odstraněn Vliv vypínací doby tranzistorů na kmitočet a účinnost měniče.The invention relates to the connection of a double-acting transistor converter with a foreign excitation, by means of which the influence of the transistor trip time on the frequency and efficiency of the converter is eliminated.

U dosdu používaných dvojčinných měničů při střídavém spínání a zapínání tranzistorů dochází v určité době k současnému otevření obou tranzistorů. Tento stav představuje zkrat napájecího zdroje i primárního vinutí budícího transformátoru.In the case of the double-acting inverters used in alternating switching on and off of the transistors, both transistors are opened at the same time. This condition represents a short circuit of the power supply and the primary winding of the excitation transformer.

Provozní frekvence měniče je následkem toho snížená právě tak jako jeho účinnost a zdroj je nadměrně zatěžován. Uvedené nevýhody dosud používaných dvojčinných tranzistorových měničů jsou odstraněny zapojením podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že na záporné napájecí napětí je připojen střed sekundárního symetrického vinutí prvního transformátoru emitory prvního a druhého tranzistoru,jakož i začátek a konec třetího a čtvrtého vinutí druhého transformátoru, jejiphž konec a začátek je připojen přes první a druhou diodu k bázím prvního a druhého tranzistoru a současná přes první a druhý odpor k opačným koncům symetrického sekundárního vinutí prvního transformátoru, přičemž kolektory prvního a druhého tranzistoru jsou připojeny přes první a druhé vinutí druhého transformátoru na kladná napětí, přičemž na konce sekundárního symetrického vinutí druhého transformátoru jsou připojeny anody usměrňovačích diod, jejichž katody jsou spojeny a přes užitečnou zátěž měniče připojeny na střed sekundárního symetrického vinutí.Consequently, the operating frequency of the inverter is reduced as well as its efficiency and the power supply is overloaded. The disadvantages of the double-acting transistor converters hitherto used are eliminated by the circuit according to the invention, which consists in connecting the center of the secondary symmetrical winding of the first transformer with the emitters of the first and second transistors and the beginning and end of the third and fourth windings of the second transformer. the end and the beginning of which are connected through the first and second diodes to the bases of the first and second transistors and simultaneously through the first and second resistors to the opposite ends of the symmetrical secondary winding of the first transformer; the anode of the rectifier diodes are connected to the ends of the secondary symmetrical winding of the second transformer, the cathodes of which are connected and connected to the center via a payload of the converter symmetrical winding.

Vyěěí účinek zapojení dvojčinného tranzistorového měniče s cizím buzením podle vynálezu proti dosavadním používaným zapojením je spatřován v odstranění nejen vlivu vypínací doby spínacích tranzistorů, ale též omezení vlivu zavíracích dob diod sekundárních usměrňovačů a snížení spínací ztráty měniče. ’The higher effect of connecting the double-acting transistor converter with foreign excitation according to the invention over the existing wiring is seen not only to eliminate the effect of the switching-off time of the switching transistors, but also to reduce the effect of the closing times of the diodes of the secondary rectifiers. ’

Zapojení.podle vynálezu bude dále popsáno se zřetelem k připojenému vyobrazení.The invention will now be described with reference to the accompanying drawing.

První transformátor X^ je opatřen budicím primárním vinutím X,j a symetrickým sekundárním vinutím jehož střed je připojen na záporné napájecí napětí -£, ke kterému jsou připojeny též emitory prvního a druhého tranzistoru X,The first transformer X1 is provided with an excitation primary winding X1 and a symmetrical secondary winding, the center of which is connected to a negative supply voltage, to which the emitters of the first and second transistors X are also connected.

Na záporné napájecí napětí -£, je připoj» také začátek třtího vinutí Xg^ ^a konec čtvrtého vinutí Xg^ druhého transformátoru Xg. Konec třetího vinutí ^23 je spojen s katodou první diody £, jejíž anoda je připojena na bázi prvního tranzistoru X a přes první odpor X na konec symetrického sekundárního vinutí 1,2*The start of the third winding Xg ^ ^{and the} end of the fourth winding Xg ^ of the second transformer Xg are also connected to the negative supply voltage £. The end of the third winding 23 is connected to the cathode of the first diode 6, the anode of which is connected on the basis of the first transistor X and through the first resistor X to the end of the symmetrical secondary winding 1,2 *.

Začátek čtvrtého vinutí T^ je spojen s katodou druhé diody X, jejíž anoda je připojena k bázi druhého tranzistoru £ a přes druhý odpor £ k začátku, symetrického sekundárního vinuti 1,2The beginning of the fourth winding T1 is connected to the cathode of the second diode X, the anode of which is connected to the base of the second transistor 6 and via the second resistor 6 to the beginning of the symmetrical secondary winding 1,2.

Kolektor prvního tranzistoru X je připojen na začátek prvního vinuti Xg, druhého transformátoru Xg, zatím co kolektor druhého tranzistoru £ je spojen s koncem druhého vinuti Xgg. Začátek druhého vinutí Xgg a konec prvního vinutí Xg, jsou připojeny na kladné napájecí napětí +£.The collector of the first transistor X is connected to the beginning of the first winding Xg, the second transformer Xg, while the collector of the second transistor 6 is connected to the end of the second winding Xgg. The start of the second winding Xgg and the end of the first winding Xg are connected to a positive supply voltage + £.

Nutným předpokladem pro správnou činnost zapojení podle vynálezu je, aby budicí napětí na symetrickém sekundárním vinutí X,g, bylo větší než je otevírací napětí bází prvního a druhého tranzistoru χ, χ.A prerequisite for the correct operation of the circuit according to the invention is that the excitation voltage on the symmetrical secondary winding X, g is greater than the opening voltage of the bases of the first and second transistors χ, χ.

Zároveň je třeba, aby byla větší než blokovací napětí na třetím vinutí ^23 a čtvrtém vinutí Xg^, které mají být větší než je otevírací napětí první a druhé diody £, £. Dalším předpokladem je, aby zavírací doby obou diod £, X byly zanedbatelné proti vypínacím dobám tranzistorů X, £.At the same time, it must be greater than the blocking voltages on the third winding 23 and the fourth winding X 6 to be greater than the opening voltage of the first and second diodes 6, 6. A further assumption is that the closing times of the two diodes,, X are negligible compared to the opening times of the transistors X,,.

Činnost obvodu podle vynálezu je následující: ve výchozím stavu na budicím primárním vinutí X,, transformátoru X, je takový signál, že na konci symetrického sekundárního vinutí ϊ₁₂ je signál kladný, tedy přes první odpor 5, teče budicí proud do otevřeného prvního transistoru £. Jeho kolektorem teSe proud z prvního vinutí lj, a ne třetím vinutí se indukuje blokovací napětí kladná.Operation of the circuit according to the invention is as follows: by default to the primary winding of the exciter transformer X ,, X, is such a signal that the end of the symmetrical secondary winding ϊ signal ₁₂ is positive, that is through the first resistor 5, the excitation current flowing into the open first transistor £ . Its collector is the current from the first winding 11, and not the third winding induces a positive blocking voltage.

Na čtvrtém vinuti vzniká blokovací napětí záporná. Na zaěátku symetrického sekundárního vinutí £j2 je současně signál záporný, který přes druhý odpor & přichází do báze druhého tranzistoru £ a drží jej zavřený.The blocking voltage is negative on the fourth winding. At the beginning of the symmetrical secondary winding 82, the signal is simultaneously negative, which, via the second resistor 8, arrives at the base of the second transistor 6 and keeps it closed.

Kladná napětí z třetího vinutí £^ přichází na katodu první diody 1, na jejíž anodě je otvírací napětí prvního tranzistoru £. První dioda £ je tedy zavřená. Záporné napětí z Stvrtého vinutí £^4 přichází na katodu druhé diody £, na jejíž anodě je záporný budící aignél.Positive voltages from the third winding ^ arrive at the cathode of the first diode 1, at the anode of which the opening voltage of the first transistor. Is open. Thus, the first diode 6 is closed. A negative voltage from the fourth winding 46 is applied to the cathode of the second diode 6, at the anode of which there is a negative excitation analog.

Tento signál je v absolutní hodnotě větěí než je napětí blokovací, druhá dioda £ je rovněž zavřená. V okamžiku, kdy se obrátí polarita signálu na primárním vinutí £,,, změní se poměry náledovně: Na konci symetrického sekundárního vinutí £₎₂ je.signál záporný, který přes první odpor £ vyvolá desaturisaci báze prvního tranzistoru £, který po svou vypínací dobu zůstává otevřený.This signal is in absolute value greater than the blocking voltage, the second diode 6 is also closed. When polarity is reversed on the primary winding £ ,,, change ratios náledovně: At the end of the symmetrical secondary winding _{£) 2} je.signál negative, which via a first resistor produces £ desaturisaci £ base of the first transistor, which after its switch-off time remains open.

Proud dále teče prvním vinutím £^ druhého transformátoru £g a napěíové poměry na jeho třetím a Stvrtém vinutí £^ a £^ se nemění. SouSasně se na začátku symetrického sekundárního vinuti £ objeví kladný signál, který přes druhý odpor £ je přiveden na anodu druhá diody £.The current further flows through the first winding of the second transformer and the voltage ratios on its third and fourth windings do not change. At the same time, at the beginning of the symmetrical secondary winding 4, a positive signal appears, which is applied to the anode of the second diode 6 via the second resistor 6.

Tlm se druhá dioda £ otevře a do Stvrtého vinutí začne téci proud. Anoda druhé diody £ a tedy i báze druhého tranzistoru £ zůstává vzhledem k emitoru záporná, čímž je druhý tranzistor £ nadále blokován.The second diode 6 opens and a current flows into the fourth winding. The anode of the second diode 6 and hence the base of the second transistor 6 remains negative with respect to the emitter, whereby the second transistor 6 remains blocked.

Po uplynutí vypínací doby prvního tranzistoru £ se tento uzavře, proud z prvního vinutí £₂, přestane téci a vybuzený magnetický obvod druhého tarnsformátoru £g samoindukcí obrátí polarity napětí na všech svých vinutích.After the disconnection time of the first transistor £ this closed, current from the first winding £ ₂ stops flowing and the magnetic circuit excited by the second self-induction tarnsformátoru £ g reverses the polarity of the voltage on all its windings.

Tím se na čtvrtém vinutí objeví kladné napětí, které je větší než otevírací napětí báze druhého tranzistoru £. Druhé dioda £ se přepóluje tak, že na její katodě se objeví vzhledem k její anodě kladné napětí, čímž po uplynutí svá zavírací doby se uzavře.As a result, a positive voltage occurs at the fourth winding which is greater than the base opening voltage of the second transistor 6. The second diode 6 is reversed so that a positive voltage occurs on its cathode relative to its anode, and thus closes after its closing time.

Současně se otevře druhý tranzistor £ a jeho kolektorem začne téci proud z druhého vinutí £₂₂, čímž se upevní polarita napětí na vinutích druhého transformátoru Záporná napětí na třetím vinutí £^ je v absolutní hodnotě menší než záporný budicí signál.At the same time, the second transistor 8 opens and collector current flows from the second winding ₂₂ , thereby fixing the polarity of the voltage on the windings of the second transformer. The negative voltage on the third winding 60 is in absolute value less than the negative excitation signal.

První dioda £ tedy zůstane uzavřena. Tím obvod přejde do druhého stabilního stavu s otevřeným druhým tranzistorem £. Další výhodou uvedeného zapojení je skutečnost, že u tranzistoru, který se má otevřít, se to děje při nízkém kolektorovém napětí v důsledku se moindukce tranzistory odpojeného druhého transformátoru £, tedy spínací ztráty jsou minimální .Thus, the first diode 6 remains closed. Thus, the circuit enters a second stable state with the second transistor 6 open. A further advantage of said circuitry is that in the transistor to be opened, this is done at a low collector voltage due to the mo-induction of the second transformer 6 disconnected by the transistors, i.e. the switching losses are minimal.

Jestliže po přepólování napětí na vinutích transformátorů dojde na sekundární straně ke zkratu vinuti vlivem dalších zavíracích dob diod sekundárních usměrňovačů, je po tuto dobu blokovací napětí na třetím a čtvrtém vinutí £^ a £^ druhého transformátoru £g nulová při otevřené diodě u tranzistoru, který se má otevírat, takže otevření tranzistoru je o tuto dobu zkratu pozdrženo. Tím jsou přepínací ztráty měniče opět sníženy.If after the polarity reversal of the transformer windings there is a short-circuit of the winding on the secondary side due to additional closing times of the diodes of the secondary rectifiers, the blocking voltage on the third and fourth windings of the transformer is zero when the diode is open. should open, so the opening of the transistor is delayed by this short circuit time. This reduces the switching losses of the inverter again.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

The connection of the double-acting transistor converter with foreign excitation is characterized in that the center of the secondary symmetrical winding (T, ₂ ) of the first transformer (T), the emitters of the first and second transistors (1, 2) as and I start and end of the third and fourth windings (T ^ ^T ^{24) of} the second transformer (Tg), the start and end points connected through the cathodes of the first and second diodes (3, 4) to the bases of the first and second transistors (1, 2) and simultaneously through the first and second resistors (5, 6) to opposite ends of the symmetrical secondary winding (T, g) of the first transformer (T,), wherein the collectors of the first and second windings (Tg, Tgg) of the second transformer (Tg) voltage (+ U), whereby anode us rectifier diodes (7, 8) are connected to the ends of the secondary symmetrical winding (Tg)) of the second transformer (Tg), the cathodes of which are connected and connected via a payload (Z) of the converter are centered on the secondary symmetrical winding