Преобразователь постоянного напряжения Советский патент 1987 года по МПК H02M7/538 

11334324

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть испель.- зовано при построении источников вторичного электропитания различных устройств автоматики и телемеханики.

Цель изобретения -- повышение КПД и быстродействия.

На чертеже изображена электрическая принципиальная схема преобразова- io тор 34, включенный между средней точтеля.

Устройство содержит выходной трансформатор 1 с силовыми обмотками 2 и 3, обмотками 4 и 5 положительной обратной связи, вспомогательными обмотками 6 и 7 и обмоткой 8 отрицательной обратной связи, силовые транзисторы 9 и 10, эмиттеры которых соединены между собой, а коллекторы - с силовыми обмотками 2 и 3 выходного трансформатора 1, полевые транзисторы 11. и 12, стоки которых соединены с обмотками 4 и 5 положительной обратной связи выходного трансформатора 1, а исктоки - с базами силовых транзисторов 9 и 10, коммутирующие транзисторы 13 и 14, коллекторы которых соединены с затворами полевых

кой обмоток 4 и 5 и эмиттерами силовых транзисторов 9 и 10, а также диоды 35 и 36, пропускающие инверсный ток и включенные между коллектором

15 и эмиттером каждого из силовых транзисторов 9 и 10..Выходное напряжение инвертора снимается с обмотки 37 выходного трансформатора 1.

Устройство.работает следующим об20 разом,

С подключением на вход инвертора источника питания замыкается цепь положительной обратной связи, один из силовых транзисторов 9 и 10 полностью

25 открывается, а другой закрывается.

транзисторов 11 и 12,, а эмиттеры - между собой, токозадающие резисторы 15 и 16, включенные между затворами и истоками каждого из полевых транзисторов 11 и 12, времязадающий дроссель 17, соединенный с обмоткой 8 отрицаКоммутирующие транзисторы 13 и 14 закрыты, ток через резисторы 15 и 16 не протекает, напр:ргжение затвор - исток полевых транзисторов 11 и 12 30 равно нулю, и они имеют минимальное сопротивление и не препятствуют замыканию положительной обратной связи. Предположим, что открыт силовой транзистор 9. К силовой обмотке 2 вы- тельной обратной связи выходного тран- ц ходного трансформатора 1 прикладыва- сформатора 1 (эта цепь соединена так- -ется напряжение питания. Силовой же с базами коммутирующих транзисторов 13 и 14) и по цепи 18 питания с первичными обмотками 19 и 20, включенными в шины питания, и вторичной обмот- 40 обмотку 6 и выпрямительньш диод 27 кой 21, образующей с конденсатором 22 заряжается накопительный конденсатор

26. Под действием напряжения на обмотке 8 через резисторы 24 и 25 пере- магничивается времязадающий дроссель 4g 17. В момент, когда сердечник время- задающего дросселя 17 насыщается, в его обмотке ток увеличивается, а следовательно,- напряжения на резисторах

транзистор 10 под действием напряжения на обмотке 5 остается закрытым. Одновременно через вспомогательную

параллельный колебательный контур, зашунтированный резистором 23 и включенный на входе коммутирующих транзисторов 13 и 14, причем колебательный контур соединен с базами коммутирующих транзисторов 13 и 14 через резисторы 24 и 25, образующие с дросселем 17 и обмоткой 8 трансформатора 1 вре- мязадающую цепочку,, накопительный gg конденсатор 26, включенный между эмиттерами силовых и коммутирующих транзисторов на выходе вспомогательного выпpя Fитeля, который образуют Bbm jfft24 и 25 падают. Коммутирующий транзистор 13 открывается. Через переход база - эмиттер силового транзистора 9, открывшийся коммутирующий транзистор 13 и токозадающий резистор 15 протекает включающий (отрицательный)

мительные диоды 27 и 28, соединенные ggток с накопительного конденсатора 26. со вспомогательными обмотками 6 и 7 Выключающий ток базы силового транзи- выходного трансформатора 1„ базовыестора 9 создает на токозадающем рези- диоды 29 и 30, включенные между эмит-сторе 15 падение напряжения. Затвор терами силовых транзисторов 9 и 10токоограничительного полевого транзии каждым из стоков полевых транзисторов 11 и 12, конденсаторы 31 и 32 входного фильтра, соединенные с шинами питания, пусковой резистор 33, соединяющий средние точки силовых обмоток 2 и 3 и обмоток 4 и 5 положительной обратной связи выходного трансформатора 15 коммутирующий конденсакой обмоток 4 и 5 и эмиттерами силовых транзисторов 9 и 10, а также диоды 35 и 36, пропускающие инверсный ток и включенные между коллектором

и эмиттером каждого из силовых транзисторов 9 и 10..Выходное напряжение инвертора снимается с обмотки 37 выходного трансформатора 1.

Устройство.работает следующим образом,

С подключением на вход инвертора источника питания замыкается цепь положительной обратной связи, один из силовых транзисторов 9 и 10 полностью

открывается, а другой закрывается.

Коммутирующие транзисторы 13 и 14 закрыты, ток через резисторы 15 и 16 не протекает, напр:ргжение затвор - исток полевых транзисторов 11 и 12 равно нулю, и они имеют минимальное сопротивление и не препятствуют замыканию положительной обратной связи. Предположим, что открыт силовой транзистор 9. К силовой обмотке 2 вы- ходного трансформатора 1 прикладыва- -ется напряжение питания. Силовой обмотку 6 и выпрямительньш диод 27 заряжается накопительный конденсатор

транзистор 10 под действием напряжения на обмотке 5 остается закрытым. Одновременно через вспомогательную

24 и 25 падают. Коммутирующий транзистор 13 открывается. Через переход база - эмиттер силового транзистора 9, открывшийся коммутирующий транзистор 13 и токозадающий резистор 15 протекает включающий (отрицательный)

стора 11 оказывается под отрицательным потенциалом .относительно истока. Токоограничительный полевой транзистор 11 закрьгеается. При этом весь коллекторный ток коммутирующего транзистора 13 за вычетом остаточного тока полевого транзистора 11 используется в качестве выключающего тока силового транзистора 9.

Напряжение на обмотках выходного трансформатора 1 меняет знак, полевой транзистор 11 закрывается. Про- цесс повторяется, но уже с транзисторами 10,12и14.

При открывании коммутирующего транзистора (например 13) запирается полевой транзистор 11, прерывая цепь базовогс тока, текущего через обмотки 4 и 5, полевой транзистор 11, базо- вьй переход силового транзистора 9 и базовый диод 30. Таким образом, ба- зовьй диод 30 имеет достаточно времени для восстановления обратного соп- ротивления.

К моменту изменения знака напряжения на обмотках выходного трансформатора 1 и открывания силового транзис- тора 10 и базового диода 29 базовый диод 30 успевает восстановить обрат- ное сопротивление.

Q

5

5

о

0

Формула изобретения

Преобразователь постоянного нап- ряжения, содержащий выходной трансформатор с силовыми, вспомогательны- ми обмотками и обмотками положительной и отрицательной обратной связи, последняя из которых через времязада- ющий элемент подсоединена к входам коммутирующих транзисторов, соединен- ньпс также с вторичной обмоткой дросселя, включенного последовательно с входными выводами, накопительный конденсатор, включенный между эмиттерами силовых и коммутирующих транзисторов на выходе выпрямителя, причем обмотки положительной обратной связи через токозадающие элементы подсоединены к базам силовых транзисторов, соединенных с цепями коллекторов коммутирующих транзисторов, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД и быстродействия, каждьй из токозадающих элементов выполнен в виде полевого транзистора-, включенного соглашено с направлением протекания базового тока силового транзистора, при этом затвор полевого транзистора присоединен к коллектору соответствующего коммутирующего транзистора непосредственно, а в коллекторную цепь последнего введен резистор.

Редактор Л.Пчолинская

Заказ 3976/54 Тираж 659

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель Т.Ершова

Техред М.Ходанич Корректор А.Зимокосов

Подписное

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано при построении источников вторичного электропитания различных устройств автоматики и телемеханики. Цель изобретения - повышение КПД и быстродействия. Преобразователь содержит выходной трансформатор с обмотками положительной обратной связи, силовые транзисторы, коЬ1мутирую1Цие транзисторы, времязадающий дроссель, обмотки отрицательной обратной связи, накопительный конденсатор, двухполу- периодньй выпрямитель и дроссель по цепи питания инвертора. Введение полевых транзисторов с затвором на основе р-п-перехода позволяет избежать короткого замыкания обмоток положительной об татной связи, ухудшающего коммутационные процессы в устройстве. 1 ил. (Л | 00 00 N