СТАТИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГОНАПРЯЖЕНИЯ Советский патент 1969 года по МПК H02M7/5375 H02M7/538 

Известны статические преобразователи постоянного напряжения в переменное, выполненные на транзисторах по двухтактной схеме.

Предлагаемый статический преобразователь отличается тем, что в цепи питания двухтактного генератора использован ключевой каскад, выполненный на транзисторе, база которого через конденсатор и нагрузочную обмотку трансформатора блокинг-генератора, а эмиттер непосредственно соединены с положительным полюсом источника питания, коллектор - с коллекторами транзисторов двухтактного генератора.

При этом между каждой из упомянутых ускоряющих цепочек и соответствующим крайним выводом обмотки трансформатора включен резистор.

Это повышает надежность и к. п. д. преобразователя.

Кроме того, в предлагаемом устройстве база одного из транзисторов двухтактного генератора может быть связана через последовательно соединенные диод и конденсатор с эмиттером транзистора блокинг-генератора. При этом средний вывод первичной обмотки трансформатора указанного двухтактного генератора через резистор может быть подключен между упомянутыми диодом и конденсатором.

Сущность изобретения заключается в том, что в цепь питания двухтактного транзисторного генератора с импульсной синхронизацией и индуктивной обратной связью, в базовых цепях транзисторов которого включены ускоряющие цепочки, состоящие из параллельно соединенных конденсатора и сопротивления, а управляющие переходы щунтированы по обратному напряжению диодами, включен

транзисторный ключ, снимающий напряжение питания с двухтактного генератора на время действия синхронизирующего импульса. В базовые цепи транзисторов двухтактного генератора последовательно с каждой ускоряющей

цепочкой включено сопротивление.

Для пуска используется цепочка из последовательно соединенных конденсатора и диода, соединяемая с источником пусковых импульсов, не совпадающих по времени с синхронизирующими импульсами, а точка соединения конденсатора и диода через сопротивление соединена с выходом выпрямителя, подключенного к трансформатору двухтактного генератора.

Включение в базовые цепи транзисторов, управляющие переходы которых шунтированы по обратному напряжению диодами, последовательно с каждой ускоряющей цепочкой дополнительного сопротивления устраняет

той, определяемой емкостью ускоряющей цепочки и ипдуктивностью обмотки обратной связи, увеличивает входное сопротивление для источника пусковых импульсов и создает возможность переключения транзисторов двухтактного генератора при кратковременном отключении напряжения питания.

Применение в цепи питания двухтактного генератора ключа, выключаемого импульсами синхронизации, кроме нереключения генератора, позволяет устранить режим короткого замыкания для трансформатора двухтактного генератора и тем самым уменьшить потребляемую мощность, т. е. повысить к. п. д. и существенно уменьшить выбросы выходного напряжения.

На чертеже нриведена схема предлагаемого преобразователя.

В качестве источника синхронизирующих и пусковых импульсов в нем применен самовозбуждающийся блокинг-генератор, собранный на триоде / и трансформаторе 2, однако в преобразователе может быть иснользован и ждущий блокинг-генератор. В качестве синхронизирующих импульсов используют основные импульсы блокинг-генератора, а в качествепусковых - импульсы гашения магнитной энергии трансформатора 2, которые возникают на его обмотках после окончания блокинг-процесса. Кроме того, источником синхронизирующих и пусковых импульсов может быть любой другой генератор, например мультивибратор, один перенад напряжения которого используется для пуска, а другой для синхронизации. Для синхронизации и пуска можно также использовать и совершенно независимые источники импульсов.

Транзистор 3 выполняет роль ключа, который при отсутствии синхронизирующих импульсов находится в открытом состоянии.

транзисторы 4 и 5 трансформатор 6 и цепочки промежуточной памяти, состоящие из сопротивлений 7-10, кондеисаторов И и 12, и диодов 13 и 14, образуют двухтактный транзисторный генератор с автотрансформаторной обратной связью без постоянного открывающего смещения на базах транзисторов. В преобразователе может быть применен и двухтактный генератор с трансформаторной обратной связью. Диоды 15, 16 и сопротивление П выполняют функцию выпрямителя. Основное назначение сопротивлений 7 и 8 - увеличивать время разряда конденсаторов 11 и 12 при выключении транзистора 3.

После подачи напряжения питания на преобразователь и при отсутствии пусковых импульсов с блокинг-генератора транзисторы 4 и 5 двухтактного генератора закрыты. При работе блокинг-генератора после блокингпроцесса на обмотках трансформатора 2, в том числе и на эмиттерной, возникает импульс обратного напряжения, вызванный гашением магнитной энергии трансформатора 2.

ледовательно с диодом 19, который обычно шунтирует одну из обмоток трансформатора 2 блокинг-генератора. Этот импульс через конденсатор 20 и диод 21 поступает на базу транзистора 4 и открывает его, и, так как при этом транзистор 3 открыт и на двухтактном генераторе есть напряжение питания, то генератор переходит в режим самовозбуждения. Напряжение с трансформатора 6 через диоды

15 и 16 и сопротивление 22 поступает на анод диода 21 и запускает его, а конденсатор 20 заряжается до величины этого напряжения. Для того, чтобы пусковые импульсы после пуска двухтактного генератора не мешали его

нормальной работе, напряжение, запирающее диод 21 должно быть по амплитуде большим амплитуды импульсов пуска. При кратковременном замыкании в цепи нагрузки или при перегрузке, происходит срыв генерации двухтактного генератора, конденсатор 20 разряжается через сопротивления 22 и 17, цепь пуска снова начинает работать и переключает двухтактный генератор в режим генерации при устранении короткого замыкания или перегрузки.

Во время работы двухтактного генератора через сопротивления 9 я 7, 10 и 8 все время протекает практически равный ток, направление которого зависит от состояния транзисторов 4 к 5. Если транзистор 4 открыт, а транзистор 5 закрыт, то перед переключением конденсатор // заряжен до величины падения напряжения на сопротивлении 9 от протекания тока по цепи; обмотка 23 обратной связи, сопротивление 7, сопротивление 9 и конденсатор 11, переход база-эмиттер транзистора 4, обмотка 23. Конденсатор 12 заряжается до величины падения напряжения на сопротивлении 10 от протекания тока по цепи: обмотка 24 обратной связи, диод 14, сопротивление 10 и конденсатор 12, сопротивление 8, обмотка 24. Полярность заряда конденсаторов при таком состоянии транзисторов 4 к 5 показана на чертеже.

Для другого состояния транзисторов 4 и 5 полярность заряда конденсаторов 11 н 12 указана в скобках, а процесс их заряда аналогичен описанному выше.

Когда с блокинг-генератора на базу транзистора 3 через конденсатор 25 проходит положительный синхронизирующий импульс, транзистор 3 запирается, и двухтактный генератор отключается от источника питания. При этом конденсатор 11 начинает разряжаться

как через сопротивление 9, так и через базуэмиттер транзистора 4 до его выключения, ускоряя рассасывание (рекомбинацию) избыточных носителей в базе, и далее через диод 13, обмотку 23 и сопротивление 7. Конденсатор 12 разряжается через сопротивление 10 и по цепи: база-эмиттер транзистора 5, обмотка 24, сопротивление 8, конденсатор 12.

Таким образом, через некоторое время после отключения питания транзистор 4 оказы