Преобразователь постоянного напряжения Советский патент 1984 года по МПК H02M7/537 H02M3/335 

00

о ;о I Изобретение относится к силовой электротехнике и может использовать ся при разработке вторичных источников питания. Известны транзисторные инверторы содержащие источник питания, подключенный к нему через коммутирукнций транзистор задающий генератор, а также ключевой усилитель мощности с трансформатором, обмотка которого через выпрямитель подключена параллельно задающему генератору Cl Недостаток данных инверторов заключается в их сравнительной сложности и относительно невысоком КПД. Кроме того, при использовании в качестве источника питания стандарт ной сети 220 В, 50 Гц с силовым выпрямителем и конденсаторным фильтром напряжения на выходе инвертора достигают 340-380 В, что не обеспечивае выполнения по известным схемам существующих ТИПОВтранзисторов достаточно надежного задающего генератора, так как напряжение на транзистоpax в схеме задающего генератора с нулевым выводом при указанных условиях достигает 700-800 В. Наиболее близким к изобретению является транзисторный инвертор, содержащий задакиций генератор, цепь питания которого через ограничительный резистор и силовую цепь коммути рующего транзистора подсоединена к входным выводам питания устройства, подсоединенным к ключевому усилителю мощности с выходным трансформа тором, одна из обмоток которого под соединена к выходным выводам, а дру гая через выпрямитель подключена параллельно вьгеодам питания задающе го генератора Г25. Недостаток такого инвертора низкая надежность, обусловленная резким возрастанием мощности рассеи вания на ограничительном резисторе в случае пропадания запирающего напряжения по причине выхода из стр выпрямителя или транзисторов ключевого усилителя мощности, а также при обрыве цепи первичной обмотки трансформатора ключевого усилителя мощности. Целью изобретения является повышение надежности путем ограничения рассеиваемой мощности на ограничительном резисторе при пропадании за пирающего сигнала. 692 Поставленная цель достигается i тем, чтов преобразователе постоянно го напряжения, содержащем задающий генератор, цепь питания которого через ограничительный резистор и силовую цепь коммутирующего транзистора подсоединена к входным выводам питания устройства, подсоединенным к ключевому усилителю мощности с выходным трансформатором, одна из обмоток которого подсоединена к выходным выводам, а другая через выпрямитель подключена параллельно выводам питания задающего генератора, базо-эмиттерный переход коммутирующего транзистора зашунти-рован введенным резистором, а его база соединена с запускающим резистором через введенный конденсатор, при этом параллельно входным выводам питания устройства подсоединен введенный дополнительный резистор. На чертеже представлена принципиальная схема устройства. Транзисторный преобразователь содержит источник питания 1, подсоединенньй к входным выводам питания устройства, запускающий резистор 2, связанный с базой коммутирующего транзистора 3, подсоединенного к задающему генератору 4, через ограничительный резистор 5-, трансформатор задающего генератора с обмотками 6 - 6-J, ключевой усилитель мощности 7, трансформатор ключевого усилителя мощности с обмотками 8 - 8о, одна из обмоток которого связана с выходными выводами, а другая через выпрямитель 9 подключена параллельно задающему генератору, нагрузку 10, диод 11, стабилитрон 12, дополнительную цепочку из последовательно соединенных конденсатора 13 и резистора 14, причем один вывод конденсатора 13 подключен через запускающий резистор 2 к положительному входному выводу питания, другой через дополнительный резистор 14 - к отрицательному входному выводу питания, а к точке соединения конденсатора 13 и 14 подключена база коммутирующего транзистора. Транзисторный преобразователь работает следующим образом. При включении сети переменного синусоидального тока на выходе источника питания 1 увеличивается напряжение, при этом конденсатор 13 заряжается через запускающий резистор 2 до напряжения источника пи тания. В результате протекания зарядного тока конденсатора 13 в базу коммутирующего транзистора 3 поступает отпирающий сигнал, что приводит к переходу этого транзистора в состояние насыщения и, как следствие, подключению задающего генератора 4 через ограничительный резистор 5 к источнику питания 1. На всех обмотках 6, - 6 трансформатора задаю щего генератора, содержащего стабилизирующий частоту LC-контур, формируются прямоугольные переменны импульсы напряжения и в базы транзи торов ключевого усилителя мощности г7 начинают поступать отпирающие прямоугольные импульсы тока. В результате на обмотках 8 - 8д трансформатора, входящего в состав ключе вого усилителя мощности, также формируются прямоугольные импульсы нап ряжения. В установивщемся режиме задающий генератор питается от обмотки 8 трансформатора через выпрямитель 9, а базовая цепь коммутирующего транзистора после заряда конденсатора 13 отключается от источника питания 1. Обмотки В j - 8 1 обычным образом через соответствующие диоды обеспечивают защиту транзисторов усилителя от сквозньпс токов, обусловленных так называемым эффектом перекрыти Обмотка 8} подключена к нагрузке 10 инвертора. Диод 11 и стабилитрон 12 используются для ограничения напряжения на входе задающего генератора в процессе пуска и не являются необходимыми элементами инвертора. Резистор 15 и диод 16 служат для разряда конденсатора 13 после отключения инвертора от сети переменного тока. Таким образом, в устройстве полностью исключена перегрузка ограничительного резистора при выходе из строя транзисторов ключевого усилителя при обрыве первичной обмотки трансформатора. Тем самым повьппается надежность устройства. Исключение из схемы четырех диодов и дополнительной обмотки трансформатора также повьшаеТ надежность. Кроме того, потери в цепи запуска в установившемся режиме не превышают 0,2-1% против 10-15% в схеме известного устройства. Появилась возможность регулировки пуска задающего генератора в течение времени, необходимого для установления напряжения на усилителе мощности. Устранена необходимость применения ограничительного резистора с большим запасом по мощности, что особенно важно при разработке малогабаритных источников, и сохранены условия надежного запуска.

12

a

15

Ъ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий задающий генератор цепь питания которого через ограничительный резистор и силовую цепь коммутирующего транзистора подсоединена к входным выводам питания устройства,. подсоединенным к ключеBC5 C ; ; П р 5Л2ет.:л вому усилителю мощности с вьрсодным трансформатором, одна из обмоток которого подсоединена к выходным выводам, а другая через выпрямитель подключена параллельно выводам питания задающего генератора, о т л и ч.а ющ и и с я тем, что, с целью повыше ния надежности путем ограничения рассеиваемой мощности на ограничительном резисторе при пропадании запирающего сигнала, базо-эмиттерный переход коммутирующего транзистора зашунтирован введенным резистором, а его база соединена с запускающим резистором через введенный конденсатор, при этом параллельно входным выводам питания устройства подсоеди(Л нен введенный дополнительный резистор.