Однотактный преобразователь постоянного напряжения Советский патент 1984 года по МПК H02M3/335 

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть иснользовано в источниках вторичного электропитания различной радиоэлектронной аппаратуры. Известны стабилизированные преобразователи, содержащие силовой каскад, формирователь управляюа1их импульсов с потенциальным управлением ключа конвертора 1 и 2. Недостатком этих преобразователей является низкая надежность, вызванная тем, что при работе в режиме малой нагрузки, когда коллекторный и базовый ток силового ключа соизмеримы, резко увеличивается время рассасывания и выключения ключа, Это сопровождается существенным увеличением динамических потерь силового ключа и снижением надежности конвертора в целом. Кроме того, для исключения насыщения силового транзистора за счет увеличения времени рассасывания необходимо уменьшить длительность импульсов по отношению к длительности паузы, что приводит к снижению максимальной мощности, передаваемой конвертором на выход. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является однотактный преобразователь,, содержащий силовой транзистор, который через первичную обмотку выходного трансформатора подключен к выводам источника входного напряжения, при этом управляющий переход транзистора через токоограничительный резистор подключен к выходной обмотке формирователя управляющих импульсов, вход которого подключен к выходу узла управления, управляющим входом соединенным с выходным выводом выходного выпрямителя 3. Недостатком устройства является то, что в режиме изменяющейся нагрузки при малой выходной мощности, когда коллекторный ток транзистора значительно уменьщается, происходит увеличение времени рассасывания и времени выключения транзистора. Цель изобретения - уменьшение времени выключения силового транзистора при изменений тока нагрузки. Поставленная цель достигается тем, что в однотактный преобразователь, содержа-, щий силовой транзистор, который через первичную обмотку выходного трансформатора подключен к одному из выводов источника входного напряжения, при этом управляющий переход транзистора через токоограничительный резистор подключен к выходной обмотке трансформатора формирователя управляющих импульсов, вход которого подключен к выходу узла управления, управляющим входом соединенного с выходным выводом выходного выпрямителя, введены диод, транзисторный регулятор и датчик тока нагрузки, который установлен между эмиттером силового транзистора и другим выводом источника входного напряжения и подключен к входу транзисторного регулятора, выходом подключенным параллельно упомянутому токоограничительному резистору, причем последний шунтирован диодом, включенным в направлении обратном протеканию тока базы. На фиг. 1 показана функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - диаграммы напряжений, поясняющие принцип работы устройства. Устройство содержит силовой каскад 1, состоящий из выходного выпрямителя 2 и силового транзистора 3, который через первичную обмотку выходного трансформатора 4 подключен к одному из выводов 5 источника входного напряжения +Uex, при этом управляющий переход транзистора через токоограничительный резистор 6 подключен к выходной обмотке трансформатора 7 формирователя 8 управляющих импульсов, вход которого подключен к выходу узла 9 управления. Датчик 10 тока нагрузки установлен между эмиттером силового транзистора 3 и вторым выводом 11 источника входного напряжения -UBX и подключен к входу транзисторного регулятора 12, выходом подключенного параллельно токоограничительному резистору, который шунтирован обратным диодом 13. Выход выпрямителя 2 подключен к управляющему входу узла 9 управления. Устройство работает следуюгцим образом. Узел 9 управления (фиг. 1) по сигналу обратной связи, поступающему с выхода выпрямителя 2, осуществляет широтную (частотную) модуляцию последовательности импульсов управления, которые через формирователь 8 управляющих импульсов и трансформатор 7 подаются на вход силового каскада 1, обеспечивая стабилизацию выходного напряжения на заданном уровне. При небольшой величине тока через транзистор 3 (режим холостого хода, режим малого тока нагрузки, динамические режимы) регулятор 12 закрыт и величина базового тока определяется резистором 6. При увеличении тока через транзистор 3 падение напряжения на датчике 10 тока увеличивается и достигает величины, достаточной для открывания регулятора 12, при этом базовый ток транзистора 3 изменяется пропорционально изменению напряжения на резисторе датчика 10 тока, т. е. пропорционально коллекторному току через транзистор 3. При этом обеспечивается нормальная работа конвертора в режиме больших токов через силовой транзистор 3. Таким образом, изобретение позволяет регулировать ток базы силового транзистора в зависимости от тока нагрузки и тем самым поддерживать степень насыщения транзистора на заданном уровне независимо

/ faibt cttjfoSoso тпранзистора S

от тока нагрузки, а следовательно, уменьшить время выключения при уменьшении тока нагрузки.

ОДНОТАКТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий силовой транзистор, который через первичную обмотку выходного тран-сформатора подключен к одному из выводов источника входного напряжения, при этом управляющий переход транзистора через токоограничительный резистор подключен к выходной обмотке трансформатора формирователя управляющих импульсов, вход которого подключен .к выходу узла управления, управляющим входом соединенного с выходным выводом выходного выпрямителя, отличающийся тем, что, с целью уменьщения времени выключения силового транзистора при изменении тока нагрузки, в него введены диод, транзисторный регулятор и датчик тока нагрузки, который установлен между эмиттером силового транзистора и другим выводом источника входного напряжения- и подключен к входу транзисторного регулятора, выходом подключенного параллельно упомянутому токоограничительному резистору, причем последний щунтирован с % диодом, включенным в направлении, обратном протеканию тока базы. (Л со САЭ С

IS

iZ

Iкомекторат .fcu/f nytaHi

U I

и коллект. силов-транз. 3 I II

hx I

PduH

f

X

II