Преобразователь напряжения Советский патент 1988 года по МПК H02M7/538 

со. ю

СП

О)

to

113

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

Цель изобретения - повышение надежности путем исключения одностороннего насыщения силового трансформатора.

На фиг.1 показана принципиальная схема преобразователя; на фиг.2 - диаграммы работы преобразователя напряжения; на фиг.З - 4 - схемы распределителя импульсов и генератора управляющих импульсов соответственно

Преобразователь напряжения (фиг.1) содержит силовые транзисторы 1 и 2, силовой трансформатор 3 с первичными обмотками 4 и 5, базовыми обмотками 6 и 7 и выходной обмоткой 8, два управляющих транзистора 9 и 10, генератор 11 управляющих импульсов, распределитель 12 импульсов и запускающие транзисторы 13 и 14. Отвод от средней точки первичной обмотки подключен к первому входному выводу преобразователя. Начало обмотки 4 соединено с коллектором силового тран

зистора 1, а конец обмотки 5 - с кол- зо в режим автогенератора и на выходной

обмотке 8 силового трансформатора 3 формируется переменное напряжение и jji (фиг.2, интервал времени ). При появлении на выходе генератора 11 управляющих импульсов положилектором силового транзистора 2. Эмиттеры силовых транзисторов подключены к второму входному выводу преобразователя. Базоэмиттерные переходы силовых транзисторов зашунтированы обратными диодами 15 и 16.

35

тельного напряжения Оф в момент времени t (фиг.2) открываются управляющие транзисторы 9 и 10 и шунтируют базоэмиттерные переходы силовых транзисторов 1 и 2. Генерация прекращается, и напряжение на выходной обмотке 8 силового трансформатора 3 становится равным нулю (фиг.2, интервал времени с,-с ). На выходе распределителя 12 импульсов появляетс г положительное напряжение UQ, а напряжение Uj принимает нулевое значение. При зтом запускающий транзистор 14 закрывается, а транзистор 13 открывается. Как только напряжение на выходе генератора 11 управляющих импульсов становится равным нулю (фиг.2, момент времени t), управляющие транзисторы 9 и 10 закрываются и открывается силовой транзистор 1 путем подачи положительного напряжения на базу через резистор 23 и открытый транзистор 13. Преобразователь переходит в режим автогенератора, и на выходной обмотке 8

Начало обмотки 6 соединено с отрицательным выводом источника питания через резистор 17 обратной связи, а конец - с базой силового транзистора 1. Начало базовой обмотки 7 соединено с базой силового транзистора 2, а конец - с отрицательным выводом источника питания через резистор 18 обратной связи. Выход генератора уп- равляюпщх импульсов соединен с базами управляюпц1Х транзисторов через резисторы 19 и 20. Базы запускающих транзисторов подключены к вьшодам распределителя 12 импульсов через резисторы 21 и 22, вход которого соединен с выходом генератора 11 управляющих импульсов. Эмиттеры запускающих транзисторов соединены с базами силовых транзисторов, а коллекторы запускающих транзисторов - со средней точкой первичных обмоток через резисторы 23 и 24. Базоэмиттерные переходы за

пускающих транзисторов зашунтированы обратными диодами 25 и 26.

Преобразователь напряжения работает следующим образом.

После подачи входного напряжения иg, напряжение U на выходе генератора 11 равно нулю, а к базе запускающего транзистора 14 приложено положительное отпирающее напряжение Ug (фиг.2, точка to). При этом напряжение Цд равно нулю и запускающий трансформатор 13 закрыт. Через резистор 24 и открытый транзистор 14 к базе силового транзистора 2 прикладывается положительное напряжение, и он переводится в проводящее состояние. Изменение тока первичной обмотки 5 приводит к образованию напряжения на базовых обмотках 7 и 6. При этом возникает ток базы, удерживающий транзистор 2 в проводящем состоянии до полного его насыщения. При насыщении сердечника трансформатора 3 ЭДС базовых обмоток 7 и 6 меняет знак, благодаря чему силовой транзистор 2 запирается, а силовой транзистор 1 открывается. Таким образом, преобразователь напряжения переходит

обмотке 8 силового трансформатора 3 формируется переменное напряжение и jji (фиг.2, интервал времени ). При появлении на выходе генератора 11 управляющих импульсов положи5

5

д

0

5

тельного напряжения Оф в момент времени t (фиг.2) открываются управляющие транзисторы 9 и 10 и шунтируют базоэмиттерные переходы силовых транзисторов 1 и 2. Генерация прекращается, и напряжение на выходной обмотке 8 силового трансформатора 3 становится равным нулю (фиг.2, интервал времени с,-с ). На выходе распределителя 12 импульсов появляетс г положительное напряжение UQ, а напряжение Uj принимает нулевое значение. При зтом запускающий транзистор 14 закрывается, а транзистор 13 открывается. Как только напряжение на выходе генератора 11 управляющих импульсов становится равным нулю (фиг.2, момент времени t), управляющие транзисторы 9 и 10 закрываются и открывается силовой транзистор 1 путем подачи положительного напряжения на базу через резистор 23 и открытый транзистор 13. Преобразователь переходит в режим автогенератора, и на выходной обмотке 8

силового трансформатора 3 формируется положительное напряжение Ueu (фиг.2, интервал времени ,).

С приходом следующего прямоугольного импульса с выхода генератора 11 управляющих импульсов (фиг.2, момент времени t) прекращается автогенерация преобразователя. На выходе распределителя 12 импульсов напряжение иg становится равным нулю, а напряжение и . принимает положительное знаПрименение распределителя 12 импульсов и запускающих транзисторов 13 и 14 обеспечивает начало перемаг- ничивания сердечника 3 всегда в необ ходимом направлении, следовательно, повышается надежность преобразователя .

чение. При этом запускающий транзистор 13 закрывается, а транзистор 14

открывается. Далее процессы в преоб- 15 Фо {5 мула изобретения разователе напряжения повторяются.

Распределитель 12 импульсов (фиг.З) состоит из триггера 27, входы R и S которого подключены к источнику полоПреобразователь напряжения, содер жащий силовой трансформатор, отвод от средней точки первичной обмот1 и которого подключен к первому входному выводу преобразователя, а крайние выводы первичной обмотки через силовые транзисторы подключены к второму входному вьшоду преобразователя, обмотки обратной связи через первые резисторы подключены к базам силовых транзисторов, управляющий вход каждого силового транзистора шунтирован управляющим транзистором, база которого подключена через второй резистор к выходу генератора управляющих импульсов, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности путем исключения одностороннего насыщения силового трансформатора, введены два запускающих транзистора, каждый из которых через третий резистор включен между базой соответствующего силового транзистора и первым входным выводом преобразователя и базой подключен через четвертый резистор к выходу введенного распределителя импульсов, вход которого подключен к выходам генератора управляжительного напряжения Е, через ре- зистор 28, а вход С - к формирователю напряжения U., Вход D соединен с :инверсным выходом Q.

Распределитель импульсов работает следующим образом. Допустим, что по- еле подачи напряжения питания +Е (фиг.2, момент времени t,). Тогда напряжение U принимает положительное значение. С приходом положительного импульса и на вход С триг- гера 27 изменяется состояние на выходах Q и Q триггера 27, т.е. напряжение и о становится положительным, а напряжение U - равным нулю (фиг.2 момент времени t, ). С приходом следующего положительного импульса (фиг.2 момент времени t) триггер 27 возвращается в исходное состояние, т.е. напряжение DO становится равным нулю, а Ug принимает положительное значе- кие. Далее процессы в распределителе импульсов повторяются.

В случае применения преобразователя напряжения в качестве генератора

генератора прямоугольных импульсов и содержит компаратор 29 и времязадаю- щую КС-цепочку (резистор 30 и кондеь - сатор 31), определяющую частоту генерации .

Применение распределителя 12 импульсов и запускающих транзисторов 13 и 14 обеспечивает начало перемаг- ничивания сердечника 3 всегда в необходимом направлении, следовательно, повышается надежность преобразователя .

0

5 о о

5

Преобразователь напряжения, содержащий силовой трансформатор, отвод от средней точки первичной обмот1 и которого подключен к первому входному выводу преобразователя, а крайние выводы первичной обмотки через силовые транзисторы подключены к второму входному вьшоду преобразователя, обмотки обратной связи через первые резисторы подключены к базам силовых транзисторов, управляющий вход каждого силового транзистора шунтирован управляющим транзистором, база которого подключена через второй резистор к выходу генератора управляющих импульсов, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности путем исключения одностороннего насыщения силового трансформатора, введены два запускающих транзистора, каждый из которых через третий резистор включен между базой соответствующего силового транзистора и первым входным выводом преобразователя и базой подключен через четвертый резистор к выходу введенного распределителя импульсов, вход которого подключен к выходам генератора управля

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в источниках вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры. Цель - повышение надежности путем исключения одностороннего насьщения силового трансформатора. Преобразователь напряжения содержит два силовых транзистора, подключенных к силовому трансформатору с первичными силовыми обмотками, базовыми и выходной обмотками. Входы силовых транзисторов зашунтированы двумя управляющими транзисторами, подключенными к источнику управляющего сигнала и распределителю импульсов. Применение распределителя импульсов и запускающих транзисторов обеспечивает начало перемагничивания сердечника всегда в необходимом направлении. 4 ил. ч ш

серий импульсов может применяться ис- 45 ющих импульсов, причем встречно-паточник управляющего сигнала (фиг.4). Генератор 11 управляющих импульсов вьтолнен в виде релаксационного

раллельно управляющему входу каждого запускающего транзистора включен дополнительный диод.

раллельно управляющему входу каждого запускающего транзистора включен дополнительный диод.

Фиг.1

31

Редактор В.Петраш

Составитель В.Моин Техред М.Дидык

ffJUZ.

/7

29

8

-0

/7

:

Фиг.

Корректор Л.Пилипенко