Преобразователь постоянного напряжения Советский патент 1984 года по МПК H02M7/537 

Изобретение относится к электротехнике, радиотехнике и может быть использовано в автоматических устро ствах, источниках электропитания транспортных средств и других установок, в которых применяются двухтактные транзисторные инверторы, работающие на повышенной частоте. Известны транзисторные инверторы содержащие задающий генератор и усилитель мощности, выполненный по двухтактной схеме на транзисторах ti Недостатком данных инверторов яв ляется запаздывание закрывания тран зисторов , обусловленное рассасывани ем избыточных носителей в их базах, Кроме того, в схеме развивается режим короткого за11«лкания, приводящи к повышенным динамическим потерям мощности в транзисторах, для исключ ния которого применяются схеъм с несимметричным) -управлением транзис торами, где длительность открывающего импульса меньше длительности закрывающего импульса.Известны схемы транзисторных инверторов с несимметричным управлением, в которых используют эффект рассасывания носителей или с помощью дополнительного диода, или с помощью насыщающегося трансформатора с сердечником с прямоугольной петлей гистерезиса 23. Однако указанные схема неэкономич вы, сложны -В настройке, нетехнологич ны и снижают надежность преобразователя. . Наиболее близким к предлагаемому является преобразователь постоянного напряжения, содержащий транзисторы, коллекторы KOTOpijix присоединены к концам первичной обмотки выходного трансформатора, средняя точка которой подключена к одному из входных выводов, при этом второй входной вывод присоединен к объединенным эмиттерам транзисторов, управляющие базо-эмиттерные переходы которьах подключены к o6MOTKciM управлен$1я, имеющим обилий вывод и конденсатор С 33, Недостатком известного преобразователя является нагрузка задающего генератора, что, в свою очередь, ухуддает форму управлякяцих импульсов и низкий КПД из-за динамических потерь в транзисторах. Цель изобретения - повышение КПД за счёт улучшения форыы управляющего сигнала и уменьшения динаметгеских по терь в транзисторах инвертора. Поставленная цель достигается тем что в преобразователе постоянного н пряжения, содержащем транзисторы, коллекто1яи которых присоединены к концам первичной обмотки выходного трансформатора, средняя точка котор подключена к одному из входных выво дов , при этом второй входной вывод подсоединен к объединенным эмиттера транзисторов, управляющие переходы которых подключены к обмоткам управления, имеющим общий вывод, и конденсатор, общий вывод обмоток управления подключен к первым выводам введенного первого резистора и конденсатора,, причем второй вывод этого резистЬра подключен к второму входному выводу, а второй вывод конденсатора - к одному из входных выводов и, кроме того, через введенные вторые резисторы и диоды - к коллекторам транзисторов. Предлагаемая схема включения конденсатора позволяет снизить динамические потери в транзисторах усилителя мощности в результате задержки времени включения закрытого транзистора и улучшить форму управляющего сигнала за счет исключения конденсатора из цепи управления усилителя мощности. На чертеже представлена схема предлагаемого преобразователя.. Преобразователь состоит из задгиощего генератора 1, через трансформатор 2 подключенного к усилителю 3 мощности. Обмотка 4 управления трансформатора 2 подключена параллельно баз о- эмиттерному переходуJ транзистора 5 через резистор б, а обмотка 7 управления подключена параллельно базо-эмиттерному переход ду транзистора 8 через резистор 6. К среднему выводу обмоток 4 и 7 управления к минусу источника питания через резистор 6 одним выводом подсоединен конденсатор 9 ,другим выводом подсоединенный через резистор 10 и диОд 11 к коллектору транзистора 5 и через резистор 12 и диод 13 к коллектору транзистора 8.. К коллекторам транзисторов 5 н 8 подключены соответственно начёшо и конец первичной обмотки трансформатора 14, а средняя точка первичной обмотки трансформатора 14 подключена к плюсу источника питания и к точке соединения резисторов .10 и 12 и конденсатора 9. К вторичной обмотке трансформатора 14 подключена нагрузка 15. Инвертор работает следующим образом. В установившемся режиме при по лярности напряжения на обмотках 4 и 7 управления трансформатора 2 (указана не В скобках )транзистор 5 открыт, а транзистор 8 закрыт. Конденсатор 9 заряжен по цепи: шюс источника питаиия, конденсатор 9, резистор 6, минус источника питания, причем напряжение на коненсаторе 9 плюсом приложено через резистор 10, диод 11, открытый тран зистор 5 к эмиттеру транзистора 8, а минусом - к базе транзистора 8 через обМотку 7 управления трансформатора 2.

При полярности управляющего напряжения на обмотках 4 и 7, /указана в скобках запирающее напряжение обмотки ч,- подается на базу 5 транзистора, который некоторое время будет открыт из-за рассасувания избыточных носителей в его баз

На базу транзистора 8 подается отпирающее напряжение обмотки 7, однако транзистор 8 будет закрыт до тех пор, пока плюсовой вывод конденсатора будет подключен через резистор 10, диод 11 и открытый транзистор 5 к эмиттеру транзистора 8. Когда транзистор 5 полностью закроется, запиракхцее напряжение нонденсатора 9 не будет влиять на транзистор 8 и он откроется При изменении полярности на обмотках 7 и 4 управления процессы по

ВТОРЯЮТСЯ4

Таки образом, предлагаемай схема имеет более высокий КПД, так как в результате задержки времени включения закрытого транзистора исключается режим сквозных токов, что ведет .к уменыиению. динамических потерь мощности в инверторе. Исключение конденсатора из цепи управления усилителя мощности позволяет улучшить фронт управляюще0го сигнала, что ведет к уменьшению потерь мощности при переключении транзисторов усилителя мощноЬти.

Кроме того, исключение емкостной нагрузки задающего генератора по5зволяет повысить надежность его за.пуска, так как разряженный конденсатор является малой нагрузкой задающего генератора при его включении.

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий транзисторы, коллекторы которых присоединены к концам первичной обмотки выходного трансфоЕялатора, средняя точка которой подключена к одному из входных выводов, при этом второй входной вывод присоединен к объединенным эмиттерам транзисторов,- управлякицие переходы KOTOiKdx подключены к обмоткёил управления,, имеющим общий вывод и конденсатор, отличающийс я тем, что, с целью повьшения КПД общий вывод обмоток управления подключен к выводам введенного первого резистора и конденсатора, причем второй вывод этого резистора подключен к второму входному выводу, а второй вывод конденсатора - к одному из входных выводов- и, кроме того, через введенные вторые резне- g -к коллекторам транторы и диоды зисторов..