Источник вторичного электропитания Советский патент 1991 года по МПК H02M3/335 

Изобретение относится к источникам вторичного электропитания и может быть использовано для питания различной радиоэлектронной аппаратуры.

Целью изобретения является повышение надежности и снижение материальных затрат путем ускоренного восстановления запирающих свойств транзисторного ключа.

На фиг, 1 представлена схема источника вторичного электропитания; на фиг. 2 - 4 - варианты подключения цепи форсированного запирания к транзисторному ключу.

Источник вторичного электропитания (фиг. 1) состоит из однотактного полумостового инвертора 1, входом подключенного к входным выводам и управляемого от узла 2 управления. К выходу инвертора присоединен силовой трансформатор 3, вторичная обмотка 4 которого через транзисторный ключ 5 подключена к выходному узлу 6, состоящему из прямовключенного диода 7 и LCD-фильтра (сглаживающий дроссель 8, конденсатор 9, диод 10). Конденсатор 9 соединен с выходными выводами. Кроме этого, имеется уз-ел 11 управления транзисторным ключом, выход которого соС

4 vl 00 О О

единен с управляющим входом транзисторного ключа 5. Цепь 12 форсированного запирания состоит из резистора 13 и источника 14 напряжения. Она соединена одним выводом с коллектором транзисторного ключа 5, а другим выводом - с эмиттером (фиг. 1 и 3) или базой (фиг. 2 и 4),

Транзисторный ключ 5 может выводом эмиттера подключаться к вторичной обмотке 4, а коплекторным выводом к выходному узлу 6 (фиг. 3 и 4). К управляющему входу транзисторного ключа 5 подключен узел 11 управления. Цепь 12 форсированного запирания, состоящая из резистора 13 и источника 14 напряжения, подключена одним выводом к коллектору транзисторного ключа, а другим выводом к его базе (фиг. 3) или эмиттеру (фиг. 4).

Источник вторичного электропитания работает следующим образом (фиг, 1 иЗ).

Сначала включаются транзисторы инвертора 1 с помощью узла 2 управления. Затем поступает сигнал с выхода узла 11 управления на вход транзисторного ключа 5 и открывает его. Открывается прямовклю- ченный диод 7, а диод 10 закрывается. Осуществляется заряд конденсатора 9 и поддержание тока нагрузки. При переключении транзисторов инвертора полярность напряжения на обмотках трансформатора 3 изменяется из обратную. Прямовключенный диод 7 запирается, а ток дросселя 8 замыкается через диод 10. Коллекторный ток транзисторного ключа 5 резко уменьшается, так как происходит коммутация тока с диода 7 на диод 10, а ток в замкнутом контуре: транзисторный ключ 5, резистор 13. источник 14 напряжения - начинает уменьшаться вследствие активного запирания ключа 5 по принципу классической схемы ключа с общим эмиттером и фиксированным внешним источником смещающего напряжения в цепи коллектора.

Наличие в коллекторной цепи транзисторного ключа 5 источника 14 напряжения способствует ускорению рассасывания избыточных носителей прямосмещенного коллекторного перехода, а затем ускорению нарастания обратного напряжения на нем и ускорению спада коллекторного тока. При этом если напряжение на зажимах источника 14 напряжения близко к величине напряжения на вторичной обмогке 4 в момент очередного включения транзисторного ключа 5, то перезаряд коллекторной емкости этого

ключа исключается полностью. Ложного отпирания даже при повышенной температуре окружающей среды не происходит, ,потери энергии уменьшаются.

Можно добиться еще белее ускоренного запирания ключа 5, если цепь 12 форсированного запирания присоединить к зажимам ключа 5 (фиг. 2 и 4). В этом случае, вследствие того, что после запирания диода

7 обратным напряжением, возникающим на вторичной обмотке 4 после запирания транзисторов инвертора 1, эмиттерная цепь транзисторного ключа 5 оказывается разорванной и весь коллекторный ток цепи 12

форсированного запирания, проходя непосредственно из коллекторной области в базо- вую и распределяясь по телу базы, обеспечивает форсированное рассасывание ее избыточных носителей сначала у

эмиттерного перехода, а затем избыточных носителей у коллекторного перехода. Это способствует не только быстрому завершению процесса рассасывания избыточных носителей, но и быстрому восстановлению

высокого сопротивления коллекторной области. Повышается также устойчивость к вторичному пробою по напряжению.

Таким образом, повышается надежность коммутации силового транзисторного

ключа, повышается устойчивость к вторичному пробою по напряжению, уменьшаются потери при коммутации.

Технико-экономический эффект при использовании изобретения может быть получен за счет снижения затрат на силовые транзисторы (использование более дешевых транзисторов, уменьшение затрат на отбор транзисторов при сборке и ремонте источника). Повышается надежность работы источника вторичного, электропитания при повышении температуры окружающей среды.

45

Формула изобретения

Источник вторичного электропитания, содержащий однотактный инвертор, входом подключенный к входным выводам и с силовым трансформатором на выходе, вто0 ричная обмотка которого через транзисторный подключена к выходному узлу, состоящему из прямо включённого диода и LCD-фильтра, конденсатор которого соединен с выходными выводами, а также два

5 узла управления, выходы которых соединены, соответственно, с управляющим входом однотактного инвертора и транзисторного ключа, отличающийся тем. что, с целью повышения надежности и снижения мате- ; риадьных затрат путем ускоренного восстановления запирающих свойств транзисторного ключа, в него введена цепь форсированного запирания, содержащая последовательно соединенные резистор и

источник напряжения, соединенная одним выводом с коллектором транзисторного ключа, а другим - с его базой или эмиттером.

Изобретение относится к источникам вторичного электропитания и может быть использовано для питания различной радиоэлектронной аппаратуры. Целью изобретения является повышение надежности и снижение материальных затрат путем ускоренного восстановления запирающих свойств транзисторного ключа. При переключении транзисторов инвертора 1 и изменении полярности напряжения на обмотках трансформатора 3 на обратную запирается прямо включенный диод 7, а ток дросселя 8 замыкается через диод 10. При этом наличие в коллекторной цепи транзисторного ключа 5 цепи 12 форсированного запирания с источником 14 напряжения способствует ускорению рассасывания избыточных носителей коллекторного перехода, а затем ускорению нарастания обратного напряжения на нем и ускорению спада коллекторного тока. Таким образом повышается надежность коммутации силового транзисторного ключа 5, повышается устойчивость к вторичному пробою по напряжению, уменьшаются потери при коммутации. 4 ил.

/

12

s

±авЕП

Фиг. f

Фиг. 2

8

-0

2S#

tz

Фиг.З