Преобразователь постоянного напряжения Советский патент 1991 года по МПК H02M7/538 

Фиг./

Изобретение относится к технике преобразования энергии постоянного тока в энергиюпеременного тока и может быть использовано для создания источников вторичногоэлектропитаниясбестрансформаторным входом.

Цель изобретения - повышение надежности путем уменьшения перегрузок транзисторов.

На фиг, 1 представлена электрическая схема преобразователя; на фиг. 2 - временные диаграммы коммутации.

Транзисторный преобразователь содержит силовые транзисторы 1 и 2, трансформатор 3, имеющий первичную обмотку 4, обмотку 5 обратной связи и выходную обмотку 6. Средняя тока первичной обмотки 4 соединена с первым плюсовым входным выходом 7 источника питания. Крайние выводы первичной обмотки 4 соединены с коллекторами транзисторов 1 и 2, эмиттеры которых через управляющий транзистор 8 подключены к второму входному выводу 9 источника питания. Базы транзисторов 1 и 2 подключены через резисторы 10 и 11 к выводам обмотки 5 обратной связи, а через диоды 12 и 13 к выводу резистора 14 и через конденсатор 15 к выводу 9. Параллельно обмотке 5 обратной связи подключена цепочка из встречно-последовательно соединенных диодов 16 и 17, общая точка соединения которых подключена к выводу 9. Другой вывод резистора 14 соединен с коллектором вспомогательного транзистора 18, эмиттер которого соединен с базой транзистора 8 и через диод 19 - с базой транзистора 18. Параллельно выходной обмотке 6 подключена нагрузка 20. На сигнальный вход 21 преобразователя поступают импульсы с задающего генератора 22, выполненного по схеме блокинг-гене- ратора.

Преобразователь работает следующим образом.

Пусть в произвольно выбранный начальный момент времени транзистор 1 открыт, а транзистор 2 закрыт. Ток коллектора транзистора 1 протекает через левую половину первичной обмотки 4. Полярность напряжения на обмотке 5 обратной связи такова, что транзистор 2 - в режиме отсечки (т.е.+ на катоде диода 16, а - на катоде диода 17). При этом диод 17 открыт, ток базы транзистора 1 создается за счет тока, протекающего по цепи: вывод9, диод .обмотка 5, резистор 10, базоэмиттерный переход транзистора 1, транзистор 8. Открытое состояние транзистора 8 поддерживается за счет базового тока по цепи 21 через транзистор 18.

Переключение осуществляется импульсом отрицательной полярности на входе 21 (диаграмма 23, фиг. 2). Этот импульс передним фронтом (момент ti, фиг. 2) через диод

19 запирает транзистор 8, ток через эмиттер транзистора 1 прекращается, ток обмотки 4 проходит через базу транзистора 1 и диод 12 на заряд конденсатора 15, вызывая ускоренное рассасывание неосновных носителей заряда в коллекторном переходе транзистора 1, В момент t2 транзистора 1 запирается, и происходит переключение положительной обратной связи: уменьшение тока через транзистор 1 вызывает изменение полярности напряжения обмотки 5, уменьшение потенциала базы транзистора 1 (диаграмма 24) и увеличение потенциала базы транзистора 2 (диаграмма 25). Аналогичное изменение потенциала происходит

на коллекторе транзистора 1 (диаграмма 26). После запирания коллекторного перехода остаются неосновные носители заряда в эмиттерном переходе транзистора 1, они рассасываются в результате базового тока

по цепи: эмиттерный переход транзистора 1, резистор 10, обмотка 5, резистор 11, эмиттерный переход транзистора 2. Эта единая цепь рассасывания в транзисторе 1 и ин- жекции в транзисторе 2 готовят преобразователь к включению транзистора 8 в момент ta, после этого транзистор 1 закрыт, а транзистор 2 открыт.

Ввиду симметрии схемы следующий цикл переключения в моменты аналогичен циклу в моменты ti-ta, зеркально отображенные элементы на схеме меняются ролями.

В каждом цикле переключения ток базы запираемого транзистора через диод 12 или

13 заряжает конденсатор 15. Этот заряд в дальнейшем используется для поддержания открытого состояния транзистора 8 и может быть использован для задающего генератора 22. При подключении нагрузки 20

при достаточном большом токе нагрузки ток запирания через диоды 12 и 13 пропорционален току нагрузки, этим достигается про- порциональное токовое управление транзистором 8.

Предлагаемый преобразователь позволяет организовать переключение преобразователя без эмиттерных токов при минимальных перегрузках схемы.

Формула изобретения

Преобразователь постоянного напряжения содержащий два силовых транзистора, коллекторы которых соединены с выводами первичной обмотки трансформа- тора, имеющей среднюю точку, подключенную к первому входному выводу, эмиттеры объединены, а базы через первый и второй резисторы соединены с соответствующими выводами обмотки обратной связи и через первый и второй диоды - одна с другой, третий и четвертый последовательно соединенные диоды, соединяющие выводы обмотки обратной связи с эмиттером управляющего транзистора и первым выводом конденсатора,отличающийся тем, что, с целью повышения надежности путем уменьшения перегрузок в схеме при одно

временном повышении частоты, эмиттер управляющего транзистора соединен с вторым входным выводом, коллектор - с эмиттерами силовых транзисторов, а база - с эмиттером введенного вспомогательного транзистора, коллектор которого через пятый резистор соединен с точкой соединения первого и второго диодов и второго вывода конденсатора, а эмиттер-базовый переход, зашунтированный обратным диодом, подключен к выходу введенного задающего генератора.

Изобре гение относится к электротехнике, а именно х технике преобразователя энергии постоянного тока в энергию переменного тока, и может быть использовано в источнике вторичного питания электронной аппаратуры. Цель - повышение надежности путем уменьшения перегрузок при одновременном повышении частоты. Преобразователь содержит два силовых транзистора 1,2 и трансформатор 3, соединенные по двухтактной схеме Переключение схемы осуществляется за счет разрыва эмиттерной цепи одного из силовых транзисторов 1 или 2 управляющим транзистором 8. Внешнюю синхронизацию осуществляет задающий генератор 22.2 ил. t I« КМНИМВ 22

И2

щ

г-

$

Г1

Фиг. 2

ts

Гп