Ключевой преобразователь напряжения Советский патент 1988 года по МПК H02M7/538 

со со о

Изобретение относится к электротехнике. Цель - повышение КПД и расширение диапазона частот коммутации путем уменьшения времени выключения силового транзистора. Устр-во содержит силовой транзистор 1, вход которого через базовый резистор 4, зашун- тированный первым диодом 5, подсоединен к основной вторичной обмотке 2 управляющего трансформатора 3. Дополнительная вторичная обмотка 7 управляющего трансформатора 3 через конденсатор 9 и второй диод 6 подсоединен к базо-коллекторному переходу силового транзистора 1. В момент времени, когда индуцированное напряжение на основной вторичной обмотке 2 достигает уровня прямого падения напряжения на диоде 5, он открывается и проводит импульс запирающего тока базы, формируемого основной вторичной обмоткой 2. В результате этого происходит форсированное запирание силового транзистора 1. 2 ил. 6 с S (Л

5

ФаИ

Изобретение относится к электротехнике и может .быть использовано в системах вторичного электропитания, автоматики и электропривода для пре- образования постоянного напряжения путем его коммутации.

Цель изобретения - повышение КПД и расширение диапазона частот коммутации путем уменьшения времени выклю чения силового транзистора.

На фиг.1 представлена принципиальная схема предложенного устройства| на фиг.2 - кривая напряжения управления, индуцируемого в основной и допол- нительной вторичной обмотке управляющего трансформатора (а); кривая то- .ка, протекающего через конденсатор (б); кривая тока коллектора силового транзистора (в),

Преобразователь напряжения содержит силовой транзистор 1, основную вторичную обмотку 2 управляюще го трансформатора 3, конец которой соединен с эмиттером транзистора 1. Параллельно соединенные базовьпг резистор 4 и диод 5 включены мелоду началом основной обмотки 2 и базой транзистора 1. Диод 6 соединен катодом с коллектором транзистора 1, а анодом с концом до тголнительной вторичной обмотки-7 трансформатора 3 и с выводом резистора 8. Начало дополнительной обмотки 7 соединено с выводом конденсатора 9. Вторые вьюоды конденсатора 9 и резистора 8 соединены ме}кду собой и подключены к базе транзистора 1 .

Преобразователь работает следующим образом.

В насьш;ен 1ом состоянии транзистора 1 к переходу база-эмиттер приложено отрицательное напряжение от основной вторичной обмотки 2 трансформатора 3. При этом,, величина отпирающего тока базы определяется напряжением на ос- новной вторичной обмотке 2 трансформатора 3 и сопротивлением резистора 4 в цепи базы транзистора 1. При этом диод 5 заперт и оба перехода транзистора смещены в прямом направлении, Ди од 6 заперт напряжением на дополнителной вторичной обмотке 7 трансформатора 3. Во время насыщенного состояния транзистора 1 происходит заряд конденсатора 9 напряжением на дополнительной обмотке 7 по цепи замыкаемой резистором 8. Резистор 8 выбирают таким, чтобы к моменту смены полярности напряжения на вторичных обмотках

2 и 7 конденсатор 9 зарядился до напряжения, трансформируемого на вторичной обмотке 7.

При смене полярности напряжения на вторичных обмотках 2 и 7 трансформатора 3 в момент времени, когда разность напряжений на конденсаторе 2 и на дополнительной обмотке 7 станет равна прямому падению напряжения на диоде 6,он открывается и происходит импульсный перезаряд база-коллекторного перехода -транзистора 1 энергией заряженного конденсатора 9 (фиг.2в). В дальнейшем в процессе спада коллекторного тока транзистора 1 сумма напряжений на конденсаторе 9 и дополнительной обмотке 7 приложена К база- коллекторному переходу. При этом в момент времени, когда индуцированное напряжение на основной обмотке 2 достигнет уровня прямого падения напряжения на диоде 5, он открывается и приводит импульс запирающего тока базы, формируемого основной обмоткой 2. В результате, этого происходит форсированное запирание транзистора 1 (фиг.2в).

Применение предлагаемой импульсной цепочки для перезаряда база-коллекторного перехода транзистора 1 позволяет с максимально возможной скоростью выводить нaкaJIЛивaющийcя на база-коллек- торном переходе заряд предварительно и во время запирания транзистора. Процесс вывода заряда из базы транзистора ведется интенсивно и практически одновременно по двум переходам. Это позволяет повысить предельную частоту использования предлагаемого устройства, КПД и надежность.

Формула изобретения

Ключевой преобразователь напряжения, содержащий силовой транзистор и управляющий трансформатор с основной вторичной обмоткойJ подключенной концом к эмиттеру силового транзисто- .ра, а началом через параллельно соединенные базовый резистор и шунтируто- щий его первый диод,включенный.встречно по отношению проводимости входной цепи силового транзистора, - к базе силового транзистора, и с дополнительной вторичной обмоткой, подключенной концом через второй диод к коллектору силового транзистора, причем направление проводимости второго диода совпадает с направлением проводимости си 1403309

левого транзистора, о т л и ч а ю- ны конденсатор и зарядный резистор,при- щ и и с я тем, что, с целью повышения чем база силового транзистора соединена КПД и расширения диапазона частот коммутации путем уменьшения времени выключения силового транзистора,введе- ный резистор с концом этой обмотки.

через конденсатор с началом дополнительной, вторичной обмотки и через зарядны конденсатор и зарядный резистор,при- чем база силового транзистора соединена ный резистор с концом этой обмотки.

через конденсатор с началом дополнительной, вторичной обмотки и через зарядФиг. 2