Полумостовой транзисторный преобразователь с самовозбуждением Советский патент 1989 года по МПК H02M7/5383 

to

САЭ 00

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в источниках вторичного электропитания систем радиотехники, автоматики н вычислительной техники.

Цель изобретения - повышение КПД и надежности путем обеспечения переключения силовых транзисторов при нулевом значении тока.

На фиг. 1,2- временные диаграммы, поясняющие работу преобразователя .

Преобразователь содержит силовые транзисторы 1, 2; выходной трансфер матор 3 с певричной 4, вторичной 5 и дополнительной 6 обмотками; конденсаторы 7, 8 и индуктивность 9 последовательного резонансного LC-конту- ра; перекл1очаю1ций трансформатор 10 с обмотками положительной обратной связи по току 11, напряжению 12 и вторичными обмотками 13, 14, подключенным к управляю1цим входам силовых транзисторов 1 и 2; резистор 15 и кон- денсатор 16 последовательной RC-це- почки; конденсатор 17 резонансного LC-контура (конденсатор 17 показан на .схеме пунктиром, так как он может

отсутствовать, а роль индуктивности

9 могут выполнять индуктивность рассеяния выходного трансформатора 3 и индуктивность переключающего трансформатора 10); нагрузочный узел 18 (в данном случае - выпрямитель и фильтр), диоды 19-22, предназначенные для уменьшения времени рассасывания (tpoc) избыточных носителей в области без силовых транзисторов 1, 2.

На практике в коллекторную цепь силовых транзисторов могут быть включены диоды (на схеме показаны пунктиром) для исключения протекания тока через транзисторы в обратном на- правлении и отпирания запертого транзистора после запирания другого.

Преобразователь работает следующим образом.

Запуск схемы осуществляется одним из известных способов запуска автогенераторов (цепь запуска не приводится) .

Допустим в момент времени t, , открывается транзистор 1. Ток замыка- ется по цепи (Вх+) - 1 - 11 - 9 - 4 - В - (Вх-). Появление тока (i. фиг. 2) в обмотке 11 трансформатора 10 означает пропорциональное изменение тока базы транзистора 1. Последний остается в открытом состоянии в течение времени равном длительности полупериода частоты резонансного контура (f ) , равной

pej

/2Щ Т.кС

где 0)4, CY + Cj( при отсутствии кон50 5

0

5 0

5

Q

CK деНСатopа 17;

С ,7 (С-7 + Cg)

- при наличии

с;, + с + с

конденсатора 17; LK - суммарная индуктивность

9ЬСк - резонансного контура, приведенная к первичной стороне ,

Ток в первичной цепи трансформатора 3 вследствие наличия резонансного контура становится в момент времени t равным нулю. Это означает снижение до нуля и тока базы транзистора 1.

Наличие диодов 19, 20 способствует быстрому рассасыванию неосновных носителей в области базы и запирания транзистора 1. Прерывание тока в цепи транзистора 1 приводит к появлению напряжения обратной полярности на о.б- мотке 6 трансформатора 3 и, частично - на обмотках трансформатора 10. Это способствует появлению кратковременного импульса тока через RC-цепочку 15, 16 (t,5 , фиг.2) с формированием переднего фронта запираю1чего напряжения на переходе база-зьтттер (Vf на фиг. 2) транзистора 1 и соответственно отпирающего напряжения на переходе база-эмиттер транзистора 2. Происходит форсированный процесс запирания транзистора 1 и отпирание транзистора 2. Ток 14 (фиг.2) в первичной цепи во втором полупериоде начинает нарастать также с нулевого значения, но в обратном направлении с повторением формы и величины тока

первого полупериода до времени tj, I

после чего описанные процессы повторяются непрерьгено и периодически. При этом всегда переключение транзисторов имеет место при нулевом значении тока через них в зависимости от типа и характера нагрузки преобразователя. Ток i|j по форме может быть либо близким к сииус(1иде при активной или емкостной нагрузке (например, при фильтре вьтрямителя, начинающегося с емкости 17, как это

покатано на фиг. 1 и 2 пунктиром), либо может иметь форму усеченной (на уровне тока нагрузки) синусоиды - при индуктивности реакции выходного фильтра или нагрузки (конденсатор 17 отсутствует).

Формула изобретения

Полумостовой транзисторный преобразователь с самовозбуждением, содержащий силовые транзисторы, выходной трансформатор с первичной, вторичной и дополнительной обмотками, последовательный резонансный LC-контур, включенный в цепь первич

12386

ной обмотки выходного трансформатора, и переключающий трансформатор с обмотками положительной обратной связи по току и напряжению и вторичными обмотками, подключенными к управляющим входам силовых транзисторов, отличающийся тем, что, с целью повьппения КПД и надежности

10 путем обеспечения переключения силовых транзисторов при нулевом значении тока, в него введена последовательная КС-цепочка, через которую обмотка обратной связи по напряжению

)5 переключающего трансформатора связана с дополнительной обмоткой выходного трансформатора.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в источниках вторичного электропитания систем радиотехники, автоматики и вычислительной техники. Цель - повышение КПД и надежности путем обеспечения переключения силовых транзисторов при нулевом значении тока. Преобразователь состоит из силовых транзисторов 1, 2, конденсаторов 7,8, переключающего 10 и выходного 3 трансформаторов, первая обмотка 4 которого связана с силовыми транзисторами 1,2 и конденсаторами 7,8 через индуктивность 9 LC-контура. RC - цепь из резистора 15 и конденсатора 16 формирует передний запирающий импульс для транзисторов 1,2 в момент спада коллекторного тока до нулевого значения. 2 ил.

;5

Составитель В.Хандогин Редактор М.Товтин Техред М.Ходанич Корректор И.Муска

Заказ 4887/54

Тираж 646

ВНИШИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 1)3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Y

Фие,2

Подписное