Однотактный преобразователь постоянного напряжения Советский патент 1993 года по МПК H02M3/335 

00

ю ю о

Использование: преобразование постоянного напряжения в системах вторичного электропитания и автоматики. Сущность изобретения:транзистор 2 открывается импульсом заряда конденсатора 8 при появлении положительного напряжения на обмотке положительной обратной связи 7 выходного трансформатора 3. Транзистор 2 остается открытым на время рассасывания избыточных носителей в его базе, которое определяется током в цепи дополнительной обмотки 9 выходного трансформатора 3. Время закрытого состояния транзистора 2 превышает время его открытого состояния, благодаря чему снижается напряжение на закрытом транзисторе. 2 ил.

Фиг Л

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для применения в источниках вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры.

Целью данного технического решения является повышение надежности путем уменьшения относительной длительности открытого состояния транзистора.

На фиг. 1 приведена схема устройства; на фиг.2 - эпюры напряжений и токов.

Устройство состоит из первичного источника питания, к которому подключен транзистор 2 и выходной трансформатор 3, первичная обмотка которого 4 подключена последовательно к источнику питания 1, вторичная обмотка 5 подключена к нагрузке 6, обмотка положительной обратной связи (базовая) 7 подключена одним выводом к общей точке источника питания 1, а другим - через конденсатор 8 к базе транзистора 2, дополнительная обмотка одним выводом подключена к общей точке источника питания 1, а другим - к последовательно соединенным диоду 10 и резистору 11. Конденсатор 8 шунтирован резистором 12, Пусковая RC-цепь 13 подключена к выводу источника питания 1 и базе транзистора 2.

Устройство работает следующим образом.

При включении первичного источника питания 1 пусковой импульс через RC-цепь 13 отпирает транзистор 2. Благодаря положительной связи через обмотки 4 и 7 трансформатора 3 начинает протекать базовый ток транзистора 2, и последний входит в насыщение. При этом основная часть базового тока протекает через конденсатор 8. Поскольку дополнительная базовая обмотка 9 включена согласно базовой обмотке 7, то на катоде диода 10 возникает отрицательное напряжение. Конденсатор 8 начинает заряжаться по цепи: обмотка 7, конденсатор 8, резистор 11. диод 10, обмотка 9.

Ток, поступающий в базу транзистора 2, при этом уменьшается. В момент времени, когда транзистор 2 выходит из насыщения, происходит регенеративный процесс его выключения.

Напряжения на обмотках 7,9 изменяют знак. Диод 10 в этом случае препятствует отпиранию транзистора 2 напряжением обмотки 9. Конденсатор 8 с помощью обмотки 7 заряжается в обратной полярности.

Параметры резисторов 11,12 и конденсатора 8 выбираются таким образом, чтобы время перезаряда гарантировало отсутствие насыщения сердечника трансформатора и обеспечивало требуемую скважность импульсов.

Стабильность частоты переключений преобразователя определяется стабильностью входной характеристики транзистора 2, Она оказывается более высокой, чем в преобразователе-прототипе, т.к. в последнем стабильность определяется характеристиками двух транзисторов.

Видоизменение процессов в преобразователе при использовании дополнительной базовой цепи 9 показано на фиг.2.

Защита преобразователя от перегрузки по току и коротких замыканий нагрузки, как в любом преобразователе с самовозбуждением, обеспечивается разрывом положительной связи коллекторной и базовой обмотки при перегрузке. Наличие пусковой RC-цепи 13 устраняет опасность отпирания транзистора 2 после срыва колебаний.

Преобразователь имеет повышенную

надежность и более простую схему, т.к. содержит только один транзистор,и более высокий КПД вследствие исключения резистивного датчика тока.

Дополнительным преимуществом преобразователя является стабильность частоты и независимость ее от колебаний напряжения первичного источника питания 1. При возрастании напряжения первичного источника питания 1 возрастает напряжение на базовой обмотке 7, т.е. напряжение, прикладываемое к конденсатору 8. Однако возрастает и напряжение на обмотке 9, что приводит к более быстрому его перезаряду. Таким образом, частота переключений оказывается постоянной.

Формула изобретения Однотактный преобразователь постоянного напряжения, содержащий выходной

трансформатор, первичная обмотка которого началом соединена с первым входным выводом преобразователя, а концом - с коллектором транзистора, эмиттер которого со- единен с вторым входным выводом

преобразователя, а обмотка положительной обратной связи началом через конденсатор соединена с базой транзистора, а концом - с эмиттером транзистора, отличающийся тем, что, с целью повышения

надежности путем уменьшения относительной длительности открытого состояния транзистора, введены первый и второй резисторы, диод и дополнительная обмотка выходного трансформатора, причем первый

резистор включен параллельно конденсатору, дополнительная обмотка выходного трансформатора концом соединена с базой . транзистора через последовательно соединенные второй резистор и диод, а началом - с эмиттером транзистора.

U

ih

«7л

W

л AJ

M И1

Без of потки ЗС об пот кои 9

Фиг.1

tt

fKi

in

M И1 J