МАГНИТОТРАНЗИСТОРНЫЙ ГЕНЕРАТОР Российский патент 1998 года по МПК H03K3/16 

Изобретение относится к электротехнике и электронике и может быть использовано в устройствах питания радиоэлектронной аппаратуры, для питания электроприводов и т.д.

Из уровня техники известен магнитотранзисторный генератор, который состоит из четырех транзисторов, шести диодов, трансформатора, двух конденсаторов и четырех резисторов [1].

Этот генератор имеет улучшенную форму выходных импульсов и повышенный КПД, однако ввиду наличия большого числа транзисторов и применения в нем транзисторов разной проводимости он сложно устроен.

Сущность изобретения состоит в том, что магнитотранзисторный генератор, содержащий трансформатор, три транзистора, пять диодов, конденсатор и два резистора, в котором параллельно база-эмиттерным переходам транзисторов присоединены первый, второй и третий диоды в обратном направлении, первичная обмотка трансформатора имеет отвод, соединенный с первой шиной источника питания, а первый и второй выводы этой обмотки присоединены к выводам коллекторов соответственно первого и второго транзисторов, выводы эмиттеров которых присоединены к общей шине схемы, и в котором вывод первой обмотки обратной связи через первый резистор присоединен к выводу базы второго транзистора, а второй ее вывод присоединен к выводу базы первого транзистора, имеет у трансформатора вторую обмотку обратной связи, первый вывод которой через второй резистор присоединен к выводу базы третьего транзистора, а второй ее вывод через второй резистор - к выводу эмиттера третьего транзистора, соединенному с выводом коллектора первого транзистора, а выводы коллекторов первого и второго транзисторов присоединены к анодам четвертого и пятого диодов, катоды которых присоединены к первому выводу конденсатора и к выводу коллектора третьего транзистора, второй вывод конденсатора соединен с общей шиной схемы, с которой соединена вторая шина источника питания.

На чертеже изображена схема магнитотранзисторного генератора.

Он состоит из транзисторов 1-3, диодов 4-8, трансформатора 9, конденсатора 10 и резисторов 11, 12.

К база-эмиттерным переходам транзисторов 1-3 параллельно присоединены диоды 6-9 в обратном направлении, первый и второй выводы первичной обмотки трансформатора 9 присоединены к выводам коллекторов транзисторов 1, 2 и к анодам диодов 4, 5, катоды которых соединены с первым выводом конденсатора 10 и с выводом коллектора транзистора 3, вывод эмиттера которого соединен с выводом коллектора транзистора 1. Второй вывод конденсатора 10 и выводы эмиттеров транзисторов 1, 2 соединены с общей шиной схемы. Первая обмотка обратной связи трансформатора 9 присоединена к выводу базы транзистора 1 и через резистор 11 - к выводу базы транзистора 2, а вторая обмотка обратной связи - к выводу эмиттера транзистора 3 и через резистор 12 - к выводу его базы.

Пусть в начальный момент времени открыт транзистор 1. Тогда магнитопровод трансформатора 9 перемагничивается в определенном направлении. При этом в обмотках обратной связи индуктируется ЭДС, которая вызывает ток, открывающий транзистор 1 по цепи от второго вывода первой обмотки обратной связи через база-эмиттерный переход транзистора 1, через диод 8 и резистор 11 - к первому выводу первой обмотки обратной связи и создает закрывающее падение напряжения на база-эмиттерном переходе транзистора 3, возникающее при протекании тока от первого вывода второй обмотки обратной связи трансформатора 9, через диод 7, резистор 12, - ко второму выводу второй обмотки обратной связи. Закрывающее падение напряжения на диоде 8 приложено к база-эмиттерному переходу транзистора 2.

При насыщении магнитопровода трансформатора 9 транзисторы 1, 2 под действием возникающего при этом напряжения положительной обратной связи переключаются, и перемагничивание магнитопровода происходит в обратном направлении, а упругая энергия намагничивания магнитопровода при ее высвобождении создает ЭДС, которая вызывает в цепи первичной обмотки ток, заряжающий через диод 4 конденсатор 10. По окончании протекания этого тока конденсатор 10 начинает отдавать запасенную в виде электрического поля в данный и предыдущий полупериоды упругую энергию намагничивания в первичную обмотку трансформатора 9 через находящийся в открытом состоянии в данном полупериоде транзистор 3.

Данная схема имеет улучшенную форму выходных импульсов, повышенный КПД и реализована на транзисторах одной проводимости при уменьшенном их числе, что упрощает схему и расширяет сферу ее применения.

Осциллограммы напряжений на коллекторах транзисторов 1, 2 при включенном и отключенном от схемы транзисторе 3 соответствуют фотографиям, приведенным на с. 279 и 281 монографии Лобунец О.Д. Источники вторичного питания электротехнических устройств и радиоэлектронной аппаратуры. - 2-е изд., перераб. и доп. - Екатеринбург: Уральский ун-т, 1996. - 293 с., и свидетельствуют о высокой эффективности схемы в отношении увеличения электромагнитной совместимости, так, подавление импульса перенапряжения происходит на величину до 15 дБ и может быть весьма просто увеличено.

Магнитотранзисторный генератор состоит из трех транзисторных ключей, трансформатора, конденсатора, диодов и резисторов. Генератор имеет в схеме транзисторы одной проводимости, что дает возможность в случае применения транзисторов обратной проводимости использовать его при повышенных значениях напряжения питания до нескольких сотен и более вольт при улучшенной форме выходных импульсов и повышенном КПД. 1 ил.

Магнитотранзисторный генератор, содержащий трансформатор, три транзистора, пять диодов, конденсатор и два резистора, в котором параллельно база-эмиттерным переходам транзисторов присоединены первый, второй и третий диоды в обратном направлении, первичная обмотка трансформатора имеет отвод, соединенный с первой шиной источника питания, а первый и второй выводы этой обмотки присоединены к выводам коллекторов соответственно первого и второго транзисторов, выводы эмиттеров которых присоединены к общей шине схемы, и в котором первый вывод первой обмотки обратной связи через первый резистор присоединен к выводу базы второго транзистора, а второй ее вывод присоединен к выводу базы первого транзистора, отличающийся тем, что имеет вторую обмотку обратной связи, первый вывод которой присоединен к выводу базы третьего транзистора, а второй ее вывод через второй резистор - к выводу эмиттера третьего транзистора, соединенному с выводом коллектора первого транзистора, а выводы коллекторов первого и второго транзисторов присоединены к анодам четвертого и пятого диодов, катоды которых присоединены к первому выводу конденсатора и выводу коллектора третьего транзистора, второй вывод конденсатора соединен с общей шиной схемы, с которой соединена вторая шина источника питания.