Импульсный преобразователь постоянного напряжения Советский патент 1985 года по МПК H02M3/335 G05F1/56 

нератора, причем первый вывод блока запуска соединен через первый резистор с коллектором запускающего транзистора, а через второй резистор - с его эмиттером, подключенным через последовательно соединенные стабилитрон и третий дополнительный диод к второму выводу блока запуска.

1. ИМПУЛЬСНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНА, содержащий силовой и управляющие транзисторы, трансформатор с первичной обмоткой, первой и второй обмотками положительной обратной связи и обмоткой отрицательной обратной связи, коммутирующий и развязывающие диоды, выходной и вспомогательный конденсаторы, причем силовой транзистор, первичная обмотка трансформатора и коммутирующий диод соединены по Т-образной схеме, вход которой подключен к входным вьшодам, а выход - к выходным выводам, зашунтированным выходным конденсатором, первая обмотка положительной обратной связи трансформатора через развязывающий диод подключена к база-эмиттерноМу переходу силового транзистора, эмиттером соединенного с первым входным выводом, блок запуска подключен первым выводом к второму входному выводу, а вторым выводом к базе силового транзистора, блок управления входом подключен к входным выводам, а выходом - к базе управляющего транзистора, отличающийся тем, что, с целью увеличения КП,1, в него введены первый и второй дополнительные диоды, соединенные соответственно последовательно с второй обмоткой положительной обратной связи и обмоткой отрицательной обратной связи и подключенные параллельно вспомогательному конденсатору, который через управляющий транзистор подключен к база-эмиттерному переходу силового транзистора, при этом дополнитель(Л ные диоды включены в запирающем для силового транзистора направлении. 2.Преобразователь по п.1, отличающийся тем, что блок управления снабжен задающим генератором и модулятором ширины импуль|Сов, причем первый выход задающего 00 генератора подключен к входу модулятора ширины импульсов, выходом соединенного с первым выходом блока уп00 равления . и 3.Преобразователь по пп.1 и 2, отличающийся тем, что : блок управления и задающий генератор снабжены дополнительными выходами, а блок запуска, выполненный на запускающем транзисторе, первом и втором резисторах, стабилитроне и третьем дополнительном диоде, - допол11ительным входом, соединенным с базой запускак щего транзистора и с дополнительным выходом блока управления, подключенным к дополнительному выходу задающего ге

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано при создании вторичных систем электроснабжения на базе статических преобразователей. Цель изобретения - увеличение КП преобразователя путем уменьшения ди намических потерь. На фиг. 1 представлена принципиальная электрическая схема импульсного преобразователя постоянного на пряжения; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие работу схемы. Импульсный .преобразователь посто янного напряжения содержит силовой транзистор 1, включенный последовательно с первичной обмоткой 2 транс форматора 3 между первыми входным и выходным выводами 4 и 5, коммутирую щий диод 6, конденсатор 7 выходного фильтре, шунтирующий выходные выводы 5 и 8, подключенные к нагрузке 9 управляющий транзистор 10, первую обмотку 11 положительной обратной связи, подключенную к базе силового транзистора 1 через развязывающий диод 12. Вторая обмотка 13 положительной обратной связи соединена последовательно с первым дополнительным диодом 14, обмотка 15 отрицательной обратной связи соединен последовательно с вторым дополнител ным диодом 16, параллельно которым включен вспомогательный конденсатор 17. Блок 18 управления содержит задающий генератор 19 и модулятор 20 ширины импульсов. Блок 21 запуска содержит запускающий транзистор 22, первый 23 и второй 24 резис торы, стабилитрон 25, третий дополнительный диод 26 и подключен к второму входному выводу 27. В установившемоч режиме понижающий импульсный преобразователь постоянрюго матзряжеяия работает еле дующим образом. Задающий генератор 19 блока 18 управления вырабатывает короткие импульсы стабильной частоты, которые поступают на управляющий вход блока 21 запуска и являются открывающими для транзистора 22. Ток коллектора транзистора 22 протекает по цепи: второй входной вывод, первый вывод блока 21 запуска, первый резистор 23, коллектор-эмиттерный переход транзистора 22, стабилитрон 25, третий дополнительный диод 26, база-змиттерный .переход силового транзистора 1, первый входной вывод 4, на протяжении интервала времени (фиг. 2, 1, Коллекторный ток транзистора является открывающим базовым током силового транзистора 1. При открывании последнего разность напряжения входного источника и напряжения на нагрузке 9 почти полностью прикладывается к первичной обмотке 2. Под действием этой разности напряжений происходит перемагничивание сердечника трансформатора 3, при этом происходит запасание части энергии входного источника в индуктивности первичной обмотки 2 трансформатора 3 и передача другой части энергии входного источника во вторичные цепи и нагрузку. На вторичной обмотке положительной обратной связи. 11 трансформатора 3 наводится ЭДС, под действием которой через эту обмотку, развязывающий диод 12, база-эмиттерный переход силового транзистора 1 протекает дополнительный базовый ток, который форсирует открывание и вводит силовой транзистор 1 в режим насыщения. Под действием ЭДС, возникающей на обмотке 15 отрицательной обратной связи, начинает протекать ток заряда вспомогательного конденсатора 17 через открытый второй дополнительный диод 16.

В момент времени t по сигналу от блока управления базовый ток транзистора 22 обрывается и последний закрывается. Силовой транзистор.

Iна интервале удерживается в режиме насыщения базовым током, протекающим под действием ЭДС обмотки

I1положительной обратной связи (фиг. 2, ,, интервале времени tj-tj происходит окончательный заряд конденсатора 17.

На интервале открытого состояния силового транзистора 1 () управляющий транзистор 10 закрыт по сигналу от модулятора 20 ширины импульсов блока 18 управления (фиг. 2,

i/(o).

В момент времени tj на базу управляющего транзистора 10 поступает открьгаающий сигнал, который переводит его из режима отсечки в режим насьпцения и удерживает в насыщенном состоянии до момента времени t., . Быстрое рассасывание избыточного заряда неосновных носителей в базовой области силового транзистора 1 осуществляется суммой тока разряда конденсатор 17 и тока, обусловленного наличием ЭДС на обмотке 15 отрицательной обратной связи. Ток разряда конденсатора 17 протекает по контуру: конденсатор 17, коллекторная цепь управляющего транзистора 10, эмиттер-базовый переход силового транзистора 1 конденсатор 17. Ток , обусловленный наличием ЭДС на обмотке 15 отрицательной обратной связи, протекает по контуру: первый вывод обмотки 17 (точка), коллекторная цепь управляющего транзистора 10, эмиттер-базовый переход силового транзистора 1, второй дополнительный диод 16, второ вывод обмотки 15. Рассасывание неосновных носителей в базовой области приводит к тому, что из насыщенного состояния силовой транзистор t переходит в линейную область, при этом ток, протекающий в первичной обмотке 2, уменьшается, что приводит к возникновению ЭДС самоиндукции. Полярность напряжения на всех обмотках трансформатора 3 меняется при этом на обратную.

Форсированное запирание силового транзистора 1 обеспечивается протеканием запирающего тока, обусловленного наличием ЭДС на дополнительной обмотке 13 положительной обратной связи, который протекает через насыщенный управляющий транзистор 10, смещенный в прямом направлении первый дополнительный диод 14 и эмиттер0 базовый переход силового транзистора 1, а также током разряда вспомогательного конденсатора 17. Последний разряжается через насьш1енный управляющий транзистор 10 на база5 эмиттерный переход силового транзистора 1 .

После закрывания силовой транзистор 1 удерживается в режиме отсечки на интервале времени tj-t напряжением на дополнительном конденсаторе 17, при этом в последнем происходит накопление энергии (фиг. 2). В момент времени С блок 18 управления вырабатывает два сигнала: первый закрывает управляющий транзистор 10, второй открывает транзистор 22, после чего описанные процессы повторяются .

Принцип действия предлагаемого изобретения рассмотрен на примере понижающего импульсного преобразователя постоянного напряжения. Однако

5 это техническое решение может быть без изменений применено для преобразователей повышающего и полярно-инвертирующих типов, поскольку все три типа преобразователей представляют

0 собой Т-образную с:хему из силового транзистора, коммутирующего диода и первичной обмотки трансформатора, а различия этих схем определяются только местом включения этих элементов в Т-образной схеме. При этом схема подключения блоков управления и запуска, а также цепей положительной и отрицательной обратной связи, не зависит от типа преобразователя

0 постоянного напряжения при условии подключения эмиттера силового транзистора к первому входному вьшоду преобразователя.

.« j « . ft/i2