Двухтактный транзисторный преобразователь постоянного напряжения с токовой обратной связью Советский патент 1988 года по МПК H02M3/337 

&0

а

Изобретение относится к области электротехники. Цель - повьшение КПД. Схема позволяет получить на выходе стабилизированное напряжение. При повышении выходного напряжения увеличивается напряжение на входе порогового элемента 9, выходное напряжение которого подается на вторичную обмотку 3 трансформатора 1 и запирает диоды 7 и 8, а следовательно, и транзисторы 5 и 6. Во время паузы конденсатор 11 разряжается через нагрузку и выходное напряжение начинает снижаться. 2 ил. i (Л

Фиг.1

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

Цель изобретения - повьппение КПД

На фиг.1 приведена принципиальная схема предложенного преобразователя; на фиг.2 - пример выполнения схемы релейного порогового элемента.

Преобразователь (фиг.1) содержит выходной трансформатор 1 с первичной

2и вторичной 3 обмотками. Средняя точка первичной обмотки 2 связана через источник 4 питания с эмиттерами силовых транзисторов 5 и 6, коллекторы которых подключены к крайним выводам этой обмотки. Базы транзисторов 5 и 6 через основные диоды 7 и

8соединены с крайними выводами вторичной обмотки 3 выходного трансформатора 1. На выходе преобразователя включены релейный пороговый элемент 9, резистивный делитель 10 напряжения, конденсатор 11 и нагрузка 12. Вход релейного порогового элемента

9связан со средней точкой резистив- ного делителя 10 напряжения, а его выход через диод 13 соединен с одним из крайних выводов вторичной обмотки

3выходного трансформатора 1. Пусковой резистор 14 включен между концами вторичной 3 и первичной 2 обмоток трансформатора 1.

Схема работает следующим образомв При открытом транзисторе 5, напряжение источника 4 питания приложено к половине первичной обмотки 2 трансформатора 1. Под действием напряжения источника 4 питания происходит перемагничивание магнитопровода трансформатора 1. В момент насьщения магнитопровода резко увеличивается его намагничивающий ток, а, следовательно, и коллекторный ток транзистора 5, Транзистор 5 выходит из насыщения, напряжение на нем увеличивается, а напряжение на половине обмотки 2 уменьшается и изменяет знак. Далее процессы в схеме повторяются, Стабилизация напряжения происходит следующим образом. При повьшении напряжения на выходе преобразователя повьшается напряжение на входе релейного порогового элемента 9 и при достижении им порога отпирания напряжение на выходе элемента 9 устанавливается примерно равным выходному напряжению преобразователя. Это напряжение-через диод 13 подается на вторичную обмотку 3 трансформатора 1 и запирает диоды 7 и 8 и транзисторы 5 и 6. Преобразователь постоянного напряжения перестает работать. Во время паузы конденсатор 11 разряжается через нагрузку 12 и выходное напряжение начинает снижаться; что ведет к уменьшению напряжения HS входе релейного порогового элемента 9. При достижении этим напряжением порога запирания релейного порогового элемента 9 он возвращается в исходное состояние и напряжение на его выходе становится близким к нулю. При этом ток источника 4 питания протекает через половину обмотки 2, резистор 14, диод 8, переход эмиттер- база транзистора 6 и он отпирается, что приводит к запуску преобразоЕате- ля напряжения. Конденсатор 11 заряжается и напряжение на выходе начинает увеличиваться. Далее процессы в схеме повторяются.

Схема релейного порогового элемента (фиг,2) может быть выполнена, например, на операционном усилителе

и содержит операционный усилитель 15, охваченный резистором 16 положительной обратной связи, цепочку опорного напряжения на стабилитроне 17 и резисторе 18, подключенную к выходу

преобразователя. Выход операционного усилителя 15 соединен с катодом диода 13, анод которого через диод 8 соединен с переходом база-эмиттер транзистора 6.

При увеличении напряжения на выходе преобразователя повьтается от- рицательный потенциал на неинвертирующем входе операционного усилителя. Как только этот отрицательньш

потенциал превысит потенциал на инвертирующем входе операционного уси лителя 15, который задан цепочкой, состоящей из резистора 18 и .стабилитрона 17, напряжение на выходе операционного усилителя 15 за счет поле- жительной обратной связи через ре- зистор 16 быстро становится отрицательным и выключает преобразователь. При уменьшении уровня выходного

напряжения конвертора до величины, определяемой резистивным делителем 10 и резистором 16 обратной связи, создающим необход1Ф1ьй гистерезис схемы, операционный усилитель 15 сно

на переключается, потенциал его выхода становится близким к нулю, диод 13 запирается и преобразователь начинает работать. Далее процессы в схеме повторяются. Импульсный режим позволяет повысить КПД преобразователя.

Ф

ормула изобретения

Двухтактный транзисторный преоб- разователь постоянного напряжения с токовой обратной связью, содержащий выходной трансформатор, средний вывод первичной обмотки которого соединен с первым входным и первым вы- ходным выводами преобразователя, а крайние выводы этой обмотки соединены через силовые транзисторы с.вторым входным вьгоодом преобразователя.

/«

43

-f опричем вторичная обмотка выходного трансформатора подключена крайними выводами через основные диоды к Сказам силовых транзисторов, а средним выводом - к второму выходн ому выводу преобразователя, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД, введены релейный пороговый элемент и дополнительный диод, причем вход релейного порогового элемента соединен с выходными вьшодами преобразователя, а выход релейного порогового элемента через дополнительный диод соединен с одним из крайних выводов вторичной обмотки выходного трансформатора, причем релейный пороговый элемент вьшолнен на операционном усилителе.

/5

ГАП

0

/7

V. I

LT J

фиг.2