Преобразователь постоянного напряжения Советский патент 1993 года по МПК H02M7/538 

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано во вторичных источниках питания,

Цель изобретения - уменьшение динамических потерь и повышение надежности преобразователя постоянного напряжения путем защиты оттоков подмагничивания.

На чертеже представлена схема преобразователя постоянного напряжения.

Преобразователь содержит два транзисторных ключа 1 и 2, выходной трансформатор 3 со средней точкой, два шунтирующих входы инвертора транзистора 4 и 5, две демпфирующие RCD-цепочки 6 и 7, положительными выводами подсоединенные к коллекторным выводам транзисторных ключей, а отрицательными выводами - раздельно к базам шунтирующих транзисторов соответствующих входов транзисторных ключей, кроме того, базы шунтирующих транзисторов через разделительные диоды 8 и 9 и общий резистор 10 соединены со . вредней точкой выходного трансформатора.

Преобразователь работает следующим образом.

Предположим, в рассматриваемый полупериод входного напряжения ко входу Вх1 преобразователя приложено положительное напряжение, а в Вх2 - отрицательное, ключ 1 открыт, ключ 2 закрыт. Если во время открытого состояния ключа 1 (обычно к концу полупериода) сердечник выходного трансформатора 3 начинает насыщаться, ток через ключ 1 увеличивается, что при установленном значении тока в цепи баз транзисторов ключа приведет к увеличению падения напряжения на переходах коллектор-эмиттер транзисторного ключа 1, которое вызовет протекание зарядного тока в демпфирующей цепи 6 через база-эмиттер- ный переход транзистора 4, который, открываясь, шунтирует вход ключа 1 и уменьшает ток баз транзисторов ключа 1, что приведет к еще большему падению напряжения на переходах коллектор-эмиттер ключа 1 и большему отпиранию шунтирую(Л

00

о ел ел ы

00

щего транзистора 4. Процесс развивается лавинообразно и ключ 1 закрывается полностью, прерывая протекание тока подмагни- чив ания. Аналогично процессы протекают в случае подмагничивания выходного трансформатора во время открытого состояния ключа 2,

При нормальной работе преобразователя без подмагничивания выходного трансформатора демпфирующие цепочки также выполняют свои функции по уменьшению мгновенной мощности на транзисторных ключах 1 и 2, задерживая нарастание напряжения на коллекторах транзисторов ключей при их запирании, так как RCD- цепочки 6 и .7 через база-эмиттерные переходы транзисторов 4 и 5 подключены параллельно кол- лекторно-эмиттернымпереходам транзисторов соответствующих ключей. При очередном открывании ключа конденсатор демпфирующей цепочки разряжается через этот ключ и диод, катодом подключенный к базе шунтирующего транзистора, а анодом к общей точке эмиттерных выводов ключа и шунтирующего транзистора. После разрядки конденсатора демпфирующая цепь готова к ограничению подмагничиваю- UIHX токов и к уменьшению мгновенной мощности при запирании ключа инвертора.

Таким образом, в преобразователе на ряду с защитой от токов перекрытия, обес- печиваемой с помощью диодов 8,9. резистора 10 и шунтирующих транзисторов 4,5, обеспечивается и защита от токов подмагничивания, реализуемая с использованием тех же шунтирующих транзисторов и

0

5

0

5

0

5

демпфирующих цепочек, которые совмещают функции уменьшения мгновенной мощности на транзисторных ключах инвертора и защиты от токов подмагничивания выходного трансформатора.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я Преобразователь постоянного напряжения, выполненный по схеме двухтактного инвертора, содержащий два транзисторных ключа, подсоединенных первыми силовыми электродами к первому входному выходу, а вторыми - к концам первичной обмотки выходного трансформатора, средняя точка которой, подсоединенная к второму входному выводу, связана через разделительный диод и базовый резистор с базой каждого дополнительного транзистора, шунтирующего входную цепь транзисторного ключа,подсоединенную к управляющему выводу, отличающийся тем, что, с целью уменьшения динамических потерь и повышения надежности путем защиты от токов подмагничивания, между первым сиповым выводом каждого транзисторного ключа и базой соответствующего дополнительного транзистора . включенавведенная последовательная цепочка, состоящая из первого резистора, диода, зашунтирован- ного вторым резистором, и конденсатора, эмиттер-базовый переход каждого дополни- тельного транзистора зашунтирован обрат-, ным диодом, а базовый резистор указанной связи использован общий для обоих транзисторных ключей, присоединенный одним из выводов к средней точке первичной обмотки выходного трансформатора.

Использование: при проектировании вторичных источников питания. Сущность изобретения: устройство содержит две RCD-цепочки, каждая из которых для ограничения токов подмагничивания и уменьшения мгновенной мощности транзисторных ключей одним выводом подключена к коллекторному выводу транзисторного ключа, а другим выводом к соответствующим базам дополнительных транзисторов, шунтирующих база-эмиттерные переходы силовых транзисторных ключей, в результате чего увеличивается КПД и повышается надежность инвертора. 1 ил.