Регулируемый однотактный преобразователь постоянного напряжения Советский патент 1992 года по МПК H02M7/538 

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано во вторичных источниках питания радиоэлектронной аппаратуры.

Известен регулируемый однотактный конвертор, который„однако,обладает недостатком, за кфочЗющимся в сложности из-за большоКЛолиЧества элементов в схеме.

Известен транзисторный переключатель электропитания с автоматическим задающим устройством, в котором размагничивание трансформатора происходит с помощью ЯСД-формирователя длительности размагничивающего импульса от дополнительной обмотки трансформатора.

Недостаток схемы заключается в низкой стабильности по длительности сформи- рованного импульса размагничивания, Длительность импульса размагничивания определяется постоянной времени разряда конденсатора 15, амплитудой напряжения, до которого он был заряжен во время намагничивания трансформатора, и порогом сра- батывания транзистора 14. Величина порога срабатывания определяется суммой падения напряжения на диоде 17 и переходе база - эмиттер транзистора 14. Обе составляющие представляют собой падение напряжения на p-n-переходе, которое весьма нестабильно при изменении температуры, что и приводит к изменению длительности размагничивающего импульса. При уменьшении длительности импульса транзистор 14 не будет размагничивать трансформатор, при увеличении длительности - возникают ложные импульсы управления после окончания импульса размагничивания.

Наиболее близким к изобретению является регулируемый однотактный преобразователь постоянного напряжения, содержащий силовой транзистор и выходной трансформатор, вторичная обмотка которого через выпрямитель и фильтр присоединена к выходным выводам, соединенным с входом формирователя импульсов, выход которого соединен с первыми выводами двух диодов, при этом второй вывод первого диода подключен к первичной обмотке управляющего трансформатора, второй вывод второго диода подключен через Первый резистор к выводу для подключения вспомогательного транзистора к базе дополнительного транзистора, коллектор которого соединен с дополнительной обмоткой управляющего трансформатора, вторичная обмотка которого подключена к входу силового транзистора, шунтирующий транзистор, база которого соединена с первым выводом второго резистора и подключена к выходу формирователя импульсов непосредственно, эмиттер шунтирующего транзистора подключен к второму выводу первого диода, коллектор шунтирующего

транзистора соединен с вторым выводом второго резистора и через третий диод подключен к коллектору дополнительного транзистора.

В прототипе трансформатор управле0 ния содержит обмотку размагничивания 8, которая позволяет уменьшить индуктивность рассеивания управляющего трансформатора и повысить скорость переключения силового транзистора.

5 Недостаток этого устройства заключается в сложности из-за большого количества элементов в схеме.

Цель изобретения - упрощение схемы, Поставленная цель достигается тем, что

0 регулируемый однотактный преобразователь постоянного напряжения, содержащий силовой транзистор, входная цепь которого связана с вторичной обмоткой управляющего трансформатора, первичная обмотка ко5 торого отводом от промежуточной точки соединена с первым входным выводом а первым и вторым крайними выводами соединена с вторым входным выводом соответственно через управляющий и

0 размагничивающий транзисторы, формирующая RRC-цепочка, и резистор, шунтирующий вход размагничивающего транзистора, связь вторичной обмотки управляющего трансформатора с входной цепью силового

5 транзистора выполнена путем их соединения через последовательно включенные формирующую RRC-целочку и первичную обмотку введенного трансформатора тока, вторичная обмотка которого подключена

0 параллельно резистору.

Упрощение схемы достигается за счет введения трансформатора обратного тока, который при меньшем количестве элементов в схеме позволяет произвести перемаг5 ничивание управляющего трансформатора, без ложного импульса управления. Длительность импульса с введенного трансформатора обратного тока зависит от степени насыщения силового транзистора

0При коротких импульсах управления,

соизмеримых с временем рассасывания силового транзистора, импульс трансформатора обратного тока также начинает укорачиваться, что и обеспечивает форми5 рование управляющего сигнала без ложного импульса.

Во время перемагничивания управляющего трансформатора на вторичной обмотке формируется отрицательный импульс обеспечивающий форсированное рассасывание базового заряда силового транзистора.

В известном устройстве форсированное рассасывание базового заряда выполняется элементами 6, 7,17 и дополнительной обмоткой 8. Подавление ложного импульса обеспечивается элементами 10, 11, 12, первичной и дополнительной 8 обмотками управляющего трансформатора 5.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема предлагаемого регулируемого одно- тактного преобразователя постоянного напряжения; на фиг. 2 - эпюры напряжения, поясняющие работу преобразователя.

Регулируемый однотактный преобразователь постоянного напряжения содержит силовой транзистор 1 усилителя мощности, нагрузку 2, размагничивающий транзистор 3, формирователь импульса 4, трансформатор управления 5, трансформатор обратного тока 6, RRC-цепочку 7.

Усилитель мощности 1 вторичной обмоткой выходного трансформатора подключен к нагрузке 2, а база силового транзистора соединена с началом первичной обмотки трансформатора обратного тока 6, конец которой соединен через RRC-цепочку 7 с началом вторичной обмотки управляющего трансформатора 5, конец вторичной обмотки которой соединен с эмиттером силового транзистора Первичная обмотка управляющего трансформатора 5 средним выводом подключена к источнику питания, концом к схеме формирователя импульса 4, началом к коллектору разрядного транзистора 3, база и эмиттер которого подключены к началу и концу вто-, ричной обмотки трансформатора обратного тока соответственно,

Регулируемый однотактный преобразователь постоянного напряжения работает следующим образом.

На вход формирователя импульса 4 поступают управляющие импульсы (фиг. 2, эпюра 1 в момент ti) положительной полярности. Формирователь импульса 4 открывается и по первичной обмотке от среднего вывода к концу начинает протекать ток. Напряжение во вторичной обмотке (фиг. 2 эпюра 2) через RRC-цепочку, первичную обмотку трансформатора обратного тока б вызывает ток силового транзистора 1 Сфиг. 2, эпюра 3), При прерывании тока базы в

момент t2 на вторичной обмотке трансформатора обратного тока за счет самоиндукции позникает выброс напряжения, который приоткрывает транзистор 3. Это приводит к

появлению обратного тока в цепи базы силового транзистора и лавинообразному открыванию транзистора 3. в цепи переход коллектор - эмиттер, половина первичной обмотки, источник питания появляется размагничивающий ток.

В момент рассасывается избыточный заряд в базе силового транзистора, прекращается обратный ток базы, следовательно, выключается транзистор 3. При изменении

длительности импульса управления (интервал ц - 12) будет уменьшаться заряд, накопленный в базе силового транзистора, что приводит к уменьшению интервала t2 - t3, следовательно, сохраняется симметрия при работе управляющего трансформатора и будет исключено появление ложных импульсов управления, как и в известной схеме.

Таким образом, введение трансформатора обратного тока для включения разрядного транзистора позволяет упростить известное устройство на 8 элементов при сохранении качества работы.

Формула изобретения

Регулируемый однотактный преобразователь постоянного напряжения, содержащий силовой транзистор, входная цепь которого связана с вторичной обмоткой управляющего трансформатора, первичная обмотка которого отводом от промежуточной точки соединена с первым входным выводом, а первым и вторым крайними выводами соединена с вторым входным выводом соответственно через управляющий и размагничивающий транзисторы, форсирующая RRC-цепочка и резистор, шунтирующий вход размагничивающего транзистора, отличающийся тем, что,

с целью упрощения, указанная связь вторичной обмотки управляющего трансформатора с входной цепью силового транзистора выполнена путем их соединения через последовательно включенные

форсирующую RRC-цепочку и первичную обмотку введенного трансформатора тока, вторичная обмотка которого подключена параллельно резистору.

uf

U

t 6

Фиг 2