Преобразователь постоянного напряжения Советский патент 1986 года по МПК H02M3/335 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитания для преобразования постоянного напряжения ,

Цель изобретения - повышение надежности путем уменьшения мопцюсти рассеяния дополнительного транзистора .

На фиг.1 приведена схема предложенного преобразователя; на4иг.2- временные диаграммы работы схемы.

Преобразователь постоянного напряжения содержит силовой транзистор 1 типа п-р-п, включенный последовательно с первичной обмоткой силового трансформатора 2 и источником питания . Коллектор силового транзистора 1 соединен с конденсатором 3 первой последовательной цепи и через резистор 4 с базой вспомогательного транзистора 5 типа р-п-р, коллектор которого через резистор 6 подключен к базе дополнительного транзистора 7. Второй вывод конденсатора 3 соединен с эмиттером транзистора 7 и диодом 8 первой последовательной цепи, второй вывод диода соединен с первым входным выводом преобразователя, к которому также подключен дроссель 9 второй последовательной цепи, соединенной с диодом 0. Эмиттер транзистора 5 и другой вывод диода 10 подключены ко второму входному выводу преобразователя.

Устройство работает следующим образом.

При запирании силового транзистора 1 его коллекторный ток начинает уменьшаться. Вследствие этого и неизменности тока в индуктивности рас- сея1шя силового трансформатора уменьшение тока должно вызвать быстрый рост коллекторного напряжения транзистора 1.Однако росту.коллекторного напряжения препятствует подключенный параллельно транзистору конденсатор 3, ранее разряженный до достаточно малого напряжения {диод 8 при этом открывается). Этим достигается существенное уменьшение коммутационной мощности потерь силового транзистора на этапе его выключения. I

Далее, после запирания транзистора 1 конденсатор заряжается до напряжения продесол в схеме устанавливаются (время tj на временных Диаграммах, фиг.2).

5

5

5

0

t (фиг.2)

По прошествии времени силовой транзистор открывается и заряженный до напряжения конденсатор 3 запирает диод 8. Одновременно с этим открываются транзисторы 5 и 7. Конденсатор 3 начинает разряжаться через открытый транзистор 7 на дроссель 9, ток в котором i| начинает увеличиваться (фиг.2). На дросселе 9 образуется напряжение обратной полярности U| (фиг.2) при запертом диоде 8. Диод 10 при этом также заперт напряжением U. Конденсатор 3 разряжается в течении времени t (открытого состояния транзистора 1) и степень его разряда до требуемого напряжения Uc.j,j, определяется величинами 1 индуктивности дросселя 9 и емкости конденсатора 3. Нулевого значе- 0 ния и. можно достичь, когда период

- НИН

резонансной частоты LC-контура будет

т.е. ког- дросселе

в 4 раза больше времени t

0

ток в

да к концу времени t 9 достигнет максимума.

По окончании времени t, начинается процесс заряда конденсатора 3. Одновременно с этим, вследствие запирания транзисторов 5 и 7, меняется полярность напряжения U . Длительность разряда энергии дросселя на источник питания равна отрезку времени t J,.

Для нормальной работы преобразо- теля должно выполняться условие tp

Напряжение на дросселе 9 в

это время примерно равно Е.

По прошествии времени tp схема приходат в исхо(ное состояние.

Далее процессы повторяются ана- ло гично. По еледоват ельно сть нормальной работы схемы определяется рабочим циклом частоты преобразования преобразователя постоянного напряжения, а также полным разрядом дрос- 5 селя 9.

Формула изобретения

50

Преобразователь постоянного напряжения содержащий силовой транзистор, эмиттер которого соединен с первым входным выводом преобразователя, а коллектор через цепь нагрузки соединен с вторым входным выво- 55 дом преобразователя, первую цепочку из последовательно соединенных конденсатора и первого диода, включенную параллельно силовому транзисто3ч

ру так, что конденсатор соединен с коллектором силового транзистора, вторую цепочку из последовательно соединенных второго диода и дросселя, включенную между входными выводами преобразователя так, что дроссель соединен с первым входным выводом, дополнительный транзистор, имеюпцтй тот же тип проводимости, что и силовой транзистор, и подключенный эмиттером к промежуточной точке первой цепочки, коллектором - к промежуточной точке второй цепочки, а базой - к первому выводу пер528754

вого резистора, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности путем уменьшения мощности, рассеиваемой в дополни- 5 тельном транзисторе, в него введен вспомогательный транзистор, противоположный типу проводимости дополнительного транзистора, подключен-t ный коллектором к второму выводу первого резистора, эмиттером - к второму входном выводу преобразователя, а базой через введенный второй резистор - к коллектору силового транзистора.

10

Редактор П.Коссей

Заказ 4628/54Тираж 63 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1130jt5, Москва, Ж-35, Раушская наб.,д.4/5 -

Проиэводственно-полнгра4ическое предприятие,г.Ужгород,ул.Проектная,4

Фиг. 2

Составитель В.Моин

ТехредЛ.Сердюкоаа Корректор Л.Пилипенко

Изобретение относится к электротехнике и используется во вторичных источниках питания. Цель изобретения - повьппение надежности. При запирании силового транзистора (Т) его коллекторный ток уменьшается. что вызывает быстрый рост коллекторного напряжения. Однако этому росту мешает конденсатор (К) 3, что уменьшает потери коммутационной мощности Т 1 на этапе выключения. Т 1 открывается и К 3 запирает диод 8. Одновременно открываются Т 5 и Т 7. Разряд К 3 через открытый Т 7 образует напряжение на дросселе (Др) 9 обратной полярности. Степень разряда К 3 определяется величинами индуктивности Др 9 и емкости К 3. Когда ток в Др 9 достигнет макс., вновь начинается процесс заряда К 3. Цикл работы Т1 определяется полным разрядом Др 9, включенного в цепь дополнительного Т 7. При этом уменьшается мощность рассеяния Г 7. 2 ил. § (Л fe п. л