Однотактный преобразователь постоянного напряжения Советский патент 1990 года по МПК H02M3/337 

рого трансформатора 14 тока. База первого силового транзистора 3 соединена с включающей обмоткой 7 первого трансформатора 6 тока через вклю- чающий транзистор 1. Для выключения первого и второго силовых транзисторов 3 и 19 открывается внешним сигналом первый выключающий транзистор 2. Процесс выключения форсируется благодаря автоматическому включению второго выключающего транзистора 20 под действием напряжения на четвертой обмотке 18 второго трансформатора 14 тока. 3 з„п.ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитания. Цель изобретения - повышение КПД. Преобразователь напряжения содержит первый и второй силовые транзисторы 3 и 19, соединенные по схеме составного транзистора. В коллекторную цепь второго силового транзистора 19 включены последовательно нагрузка 4, первичная обмотка 5 первого трансформатора 6 тока и вторая обмотка 16 второго трансформатора 14 тока. База первого силового транзистора 3 соединена с включающей обмоткой 7 первого трансформатора 6 тока через включающий транзистор 1. Для выключения первого и второго силовых транзисторов 3 и 19 открывается внешним сигналом первый выключающий транзистор 2. Процесс выключения форсируется благодаря автоматическому включению второго выключающего транзистора 20 под действием напряжения на четвертой обмотке 18 второго трансформатора тока 14. 3 з.п.ф-лы, 1 ил.

15

20

25

30

Изобретение относится к электро- технике и может быть использовано в системах вторичного электропитания.

Цель изобретения - повышение КПД.

На чертеже приведена электрическая принципиальная схема однотактного преобразователя,

Преобразователь содержит включающий 1 и первый выключающий 2 транзисторы. В цепь коллектора первого силового транзистора 3 включены нагрузка 4 и первичная обмотка 5 первого трансформатора 6 тока, который имеет включающую 7 и выключающую 8 обмотки. Начало выключающей обмотки 8 через первый диод 9 соединено с коллектором первого выключающего транзистора 2, а конец обмотки 8 соединен с базой первого силового транзистора 3, вход которого зашунтйрован вторым диодом 10. Третий диод 11 соеди- , нен с концом обметки 7. База 3 подклю- 5 чена к эмиттеру транзистора 1, коллек- тор которого через первый резистор 12 соединен с первым входным выводом источника 13 питания преобразователя. Устройство содержит также второй транс2 форматор 14 тока с первой, второй, третьей и четвертой 15-18 обмотками, вто- рой силовой транзистор 19, второй выключающий транзистор 20, второй, тре- тий и четвертьй резисторы 21-23, а также четвертый, пятый и шестой диоды 24-26. Конец обмотки 5 соединен через диод 25 с началом этой обмотки, а также с концом первой 15 и началом второй 16 обмоток трансформатора 14 тока. На чало обмотки 15 и конец обмотки 16 соответственно соединены с коллекторами первого 3 и второго 19 силовых транзисторов. Коллектор транзистора 19 со единен с анодом диода 26, катод которо 5 го соединен с началом обмотки 5. Обмот- ка 7 началом соединена с коллектором транзистора 1 и с концом обмотки 17, а

40

,-50

концом - с катодом диода 11, анод которого соединен с эмиттером транзистора 19, анодом диода 24, первыми выводами резисторов 22 и 23, началом обмотки 18 и вторым входным выводом преобразователя. Конец обмотки 18 соединен с эмиттером транзистора 20. Начало обмотки 17 соединено с катодом диода 24, вторые выводы резисторов 22 и 23 соединены соответственно с базами транзисторов 19 и 20, причем коллектор последнего через резистор 21 соединен с эмиттером транзистора 3 и базой транзистора 19.

Преобразователь работает следующим образом.

От маломощного задающего генератора схемы управления на базы транзисторов 1 и 2 схемы управления поступают противофазные импульсы. Под действием входного импульса транзистор 1 отпирается и от источника 13 питания через резистор 12 и открытый транзистор 1, переходы эмиттер - база первого 3 и второго 19 силовых транзисторов проходит отпирающий импульс тока. Величина тока через транзистор 1 должна быть достаточной для возникновения такой положительной обратной связи через трансформаторы 6 и 14 тока, чтобы процесс отпирания и последующего насыщения транзистора 3 стал лавинообразным. Положительная обратная связь в этом случае обеспечивается за счет обмотки 7 трансформатора 6 тока и обмотки 17 трансформатора 14 тока.

После того, как за счет нарастания тока нагрузки напряжение на резисторе 23 возрастает до напряжения отпирания транзистора 19, основная часть тока нагрузки начинает ответвляться в об- ,мотку 16 и происходит изменение полярности напряжения на обмотке 17. В результате ток базы первого силового транзистора 3 снижается, что подготав51

ливает условия для его быстрого запирания. Для ускорения процесса запира ния в первом трансформаторе тока соотношение витков его обмоток целесообразно выбрать 1:20:6 (в порядке возрастания номеров обмоток пофиг.1) После того, как произойдет по сигналам из схемы управления запирание транзистора 1 и отпирание транзистор 2, напряжение обратной полярности от обмотки 8 через диод 9 и транзистор 2, а также обратный диод 11 форсированно запирает транзистор 3. После этого через автоматически открытый ранее транзистор 20 напряжение обратной полярности от обмотки 18 начинае форсированно запирать транзистор 19. После того, как транзистор 19 войдет в линейный режим и ток нагрузки ста- нет снижаться, полярность напряжения обмотки 18 изменяется. Для достижения малых потерь на переключение при отпирании транзистора 3, когда ток нагрузки, нарастающий линейно, еще мал и транзистор 19 заперт, положительная обратная связь через трансформатор 14 тока действует сильнее для ускорения процесса отпирания. Это обеспечивается за счет того, что вна чале ток нагрузки протекает через обмотку 15, цепь коллектор - эмиттер транзистора 3 и резистор 21, включенный параллельно переходу база - эмиттер транзистора 19. Соотношение витков обмоток трансформатора 14 тока выбирают, например, 3:1:20:3 (от первой обмотки до четвертой). Таким образом, в начальный момент отпирани в базу транзистора 3 поступает через трансформатор 14 тока по цепи, проходящей через диод 24, обмотку 17 и транзистор 1, часть коллекторного тока, что ускоряет процесс отпирания. Кроме того, в базу транзистора 3 по- ступают ток через резистор 12 и ток обмотки 7 трансформатора 6 тока. Трансформатор 20 запирается, а транзистор 19 быстро выключается, так как процесс рассасывания носителей в цепи базы к этому времени завершается. Диоды 25 и 26 снимают всплески обратного напряжения на трансформаторах тока.

Формула изобретения

Q 5 0 5 0 д д 0

5

5

76

вый силовой транзистор с включенными в его колгекторную цепь первичной обмоткой первого трансформатора тока, имеющего также включающую и выключающую обмотки, и выходными выводами для подключения нагрузки преобразователя, при этом начало выключающей обмотки первого трансформатора тока через первый диод соединено с коллектором первого выключающего транзистора, а ее конец соединен с базой первого силового транзистора, вход которого за- шуитирован встречно включенным вторым диодом, и с эмиттером включающего транзистора, коллектор которого через первый резистор соединен с первым входным выводом преобразователя, и третий диод, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД,введен второй трансформатор тока с первой, второй, третьей и четвертой обмотками, второй силовой транзистор, второй выключающий транзистор, второй и третий резисторы и четвертый диод, при этом конец первичной обмотки первого трансформатора тока соединен с началом второй обмотки второго трансформатора тока и концом его первой обмотки, включенной в коллекторную цепь первого силового транзистора, начало первой обмотки и конец второй обмотки второго трансформатора тока соединены соответственно с коллектором первого и второго силовых транзисторов, включающая обмотка первого трансформатора тока началом соединена с коллектором включающего транзистора и с концом третьей обмотки второго трансформатора тока, а концом через третий диод - с вторым входным выводом преобразователя, к которому подключены также эмиттер второго силового транзистора и начало четвертой обмотки второго трансформатора тока, конец которой подключен к эмиттеру второго выключающего транзистора, соединенного коллектором через второй резистор с базой второго силового транзистора и эмиттером первого силового транзистора, базой через третий резистор - с вторым входным выводом преобразователя, к которому через четвертый диод подключено начало третьей обмотки второго трансформатора тока.

715399278

тока шунтирована введенным пятым ди-вого трансформатора тока включен ввеодом.данный шестой диод.

личающийся тем, что междубаэой и эмиттером второго силового

коллектором второго силового транзис-транзистора включен введенный четвертора и началом первичной обмотки пер-тый резистор.