Преобразователь постоянного напряжения в постоянное Советский патент 1983 года по МПК H02M3/335 

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в радиоэлектронной аппаратуре, в частности для построения схем вторичных источников питания. Известны преобразователи напряжения,. содержащие статический преобразователь напряжения, блок запуска, обеспечивающий возбуждение преобразо вателя при подаче на него напряжения питания и выходной выпрямитель с . фильтром 1 и 2. I. Постоянное включение схемы запуска ухудшает энергетические показатели схемы и создает неблагоприятные условия работы одного из транзисторов статического преобразователя. В устройстве 2 после возбуждения пре образователя напряжения схема запуска автоматически отключается. При этом снижаются размеры преобразовате |ЛЯ, так как элементы схемы запуска используются с меньшим запасом по мощности (из-за кратковременного режима их работы). Благодаря отключенному состоянию схемы запуска во время работы схема преобразователя потребляет меньшую энергию (повышается КПД). Однако при использовании сглаживающих фильтров емкостного характе ра на выходе выпрямителя и особенно в схемах преобразователя напряжения с автотрансформаторным выходом такая схема запуска малоэффективна, так как при включении напряжения питания конденсаторы фильтров перегружают схему статического преобразователя напряжения. В результате этого запус каемыга транзистор преобразователя преждевременно выходит на активный участок.своей характеристики и увели чивается падение напряжения на этом транзисторе. В дальнейшем, по мере насыщения сердечника трансформатора преобразователя, устанавливается такое состояние, когда,указанный транзи тор оказывается приоткрытым, что определяется коллекторной нагрузкой (трансформатором преобразователя) и базовым током смещения через включен ную схему запуска. При этом преобразователь не возбуждается, а его элементы быстро перегреваются и выходят из строя. Наиболее близким к изобретению является преобразователь постоянного напряжения в постоянное, выполненный по двухтактной схеме, содержащий инверторную ячейку на силовых транзисторах, через выходной трансфо1 4атор, выпрямитель и фильтр подсоединенную к вых;одным вишодам, блок пуска, подсоединенный к входным выводам, включающий в себя первый управляемый переклк чатель, управляквдий вход которо го связан с выходными цепями преобра ователя, а выход подсоединен к вхоу одного из силовых транзисторов 3. Недостатком данного преобразоватея является низкая надежность схемы из-за неэффективности работы блока запуска. Цель изобретения - повышение наежности за счет улучшения условий запуска. Поставленная цель достигается тем, что в преобразователе постоянного напряжения в постоянное, выполненном по двухтактной схеме, содержащем ин верторную ячейку на силовых транзисторах, через выходной трансформатор, выпрямитель и фильтр подсоединенную к выходным выводам, блок пуска, подсоединенный к входным выводам, включающий в себя первый управляемый переключатель, управляющий вход которого связан с выходными цепями преобразователя, а выход подсоединен к входу одного из силовых транзисторов, в блок пуска введен мультивибратор, парафазные выходы которого через соответственные введенный второй управляемый переключатель и упомянутый первый соединены с соответствующими входами силовых транзисторов, а управляквдие входы управляемых переключателей объединены.. На чертеже изображена схема предлагаемого устройства. Устройство содержит инверторную ячейку 1 с трансформаторным выходом, через выпрямитель 2 и фильтр 3 подсоединенную к выходным выводам. Управляемые электронные переключатели 4 и 5, входящие в состав блока запуска, включены между первым выводом б и управляющими входами инверторной ячейки 1, выходы мультивибратора 7 подключены соответственно к управляющим входам электронных переключателей 4 и 5. Кроме того, управляющие выходы обоих электронных переключателей через резисторы 8 и 9 соединены с одним из выходов преобразователя напряжения, который может быть как автотрансформаторным, так и трансформаторным. Принцип работы преобразователя напряжения заключается в следующем. При включении напряжения источника коллекторного питания начинается генерация мультивибратора 7. Частота генерации мультивибратора 7 должна быть примерно на порядок ниже частоты инвертора. Мультивибратор, генери-, руя импульсы прямоугольной формы, по-4 переменно включает один из электронных переключателей 4 или 5, и тем самым поочередно создает смещение на базах транзисторов инвертора. При этом, если в результате перегрузки конденсатором сглаживающего фильтра 3 на выходе выпрямителя 2 или автотрансформаторном выходе запускаемый транзистор инвертора выходит на активный участок и его возбуждения не происходит, через 1/2 периода частоты генерации мультивибратора 7 проис ходит выключение электронного переключателя и, следовательно, силрвого транзистора инвертора, на управляющий базовый вход которого было подано отпирающее напряжение. При этом включается второй электронный перекл чатель и на базе уже другого транзис тора появляется отпирающее его напря жение. По мере заряда конденсатора сглаживающего фильтра 3 уменьшается нагрузка на транзисторы преобразова.теля и обеспечиваются благоприятные условия для возбуждения инверторной ячейки. После возбухздения снимаемое с выходной цепи напряжение выключает оба электронных переключателя 4 и 5 независимо от состояния мультивибратора. .При этом выключенные электрон ные переключатели и мультивибратор потребляют незначительную электричес кую энергию, практически не снижая КПД преобразователя. Выключение лишь электронных переключателей после запуска преобразо ателя напряжения является вполне р(остаточньм и осуществляется более простым способом, чем выключение мультивибратора. В противном случае потребовалось бы разрушение схемы этого мультивибратора, т.е. приведение его в такое состояние, когда его оба выхода должны одновременно находиться в выключенном состоянии. Схема отличается высокой надежностью запуска как при низких напряжениях питания, так и при плавном характере изменения его при включении. Кроме того, схема статического преобразователя напряжения становится менее критична к специальному подбору силовых транзисторов по коэффициенту их усиления даже в условиях работы преобразователя при низких температурах окружсиощей . Учитывая, что транзисторы статического преобразователя могут иметь только кратковременные перегрузки при запуске и не успевают нагреваться, это повышает также и долговечность схемы устройства. При условии даже длительных коротких Зсшыканий на .выходе преобразователя, силовые транзисторы на базах имеют только кратковременное (не непрерывное) управляющее смещение на их включение, что предотвращает их перегрев и выход из строя как самих транзисторов так и элементов схемы запуска.

11РЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ, выполненный по двухтактной схеме, содержащий инверторную ячейку на силовых транзисторах, через выходной трансформатор, выпрямитель и фильтр подсоединенную к выходным выводсш, блок nycKia, подсоединенный к входным выводам, включающий в себя первый управляемый переключатель, управляющий вход которо:го связан с выходными цепями преобразователя, а выход подсоединен к входу одного из силовых транзисторов, отличающий с я тем, что, с целью повышения надежности за счет улучшения условий запуска, в блок пуска введен мультивибратор, парафазные выходы которого через соответственные введенный второй управляемый переключатель и упомян й первый соединены с соответствЩрими входа ми силовых транзисторов, а управляю(Л щие входы обоих управляемых переключателей объединены. tvD OP СП 00