МОСТОВОЙ ТРАНЗИСТОРНЫЙ КОНВЕРТОР с БЕСТРАНСФОРМАТОРНОЙ ОБРАТНОЙ СВЯЗЬЮ ПО ТОКУ Советский патент 1973 года по МПК H02M3/337 

Изобретение относится к области преобразовательной техники и может быть использовано в системах электропитания с низковольтными первичными источниками.

Известные мостовые повышающие транзисторные конверторы с бестрансформаторной обратной связью по току, предназначенные для преобразования постоянного напряжения одного уровня в постоянное напряжение более высокого уровня, выполняются по двухтактной схеме с нулевым выводом выходного трансформатора. Поэтому такие конверторы имеют повышенные габариты и вес.

Снижение габаритов и веса выходного трансформатора и повышение его к.п.д. обеспечивается благодаря выполнению конвертора по мостовой схеме и соединению обмоток трансформатора следуюш,им образом.

Разноименные концы вторичных обмоток и первые электроды двух диодов подключены к базам транзисторов, коллекторы которых соединены с первичным входным зажимом, другие концы вторичных обмоток подключены к базам транзисторов, эмиттеры которых соединены со вторым входным зажимом источника питания, и к дополнительным обмоткам, вторые концы которых соединены с первыми электродами двух других диодов, причем нагрузка подключена одним концом к общей точке соединения вторых электродов

всех четырех диодов, а другим концом - к первому входному зажиму.

Вариант схемы предлагаемого конвертора на транзисторах р-п-р типа приведен на чертеже.

Конвертор содержит трансформатор / с первичной 2, двумя вторичными 3 и 4, двумя дополнительными обмотками 5, 6.

Первичная обмотка 2 трансформатора 1 включена в диагональ моста, образованного транзисторами 7, 8, 9, 10. Общая точка транзисторов 7, 8 соединена с «нлюсом, а общая точка транзисторов 9, 10 - с «минусом источника питания 11. Базы транзисторов 9, 10 соединены с анодами диодов 12, 13 я с концами вторичных обмоток 3, 4 трансформатора /. Базы транзисторов 7, 8 подсоединены к концам вторичных 3, 4 и донолнительных 5, 6 обмоток. К другим концам дополнительных обмоток нрисоединены аноды диодов 14, 15. Катоды диодов 12, 13, 14, 15 образуют общую точку, к которой подсоединен конец нагрузки 16. Другой конец нагрузки 16 присоединен к «минусу источника питания 11.

Схема работает следующим образом. Если открыты транзисторы 7, 9, то напряжение источника питания // приложено к первичной обмотке 2 трансформатора / и уравновешивается э.д.с. этой обмотки. Полярность э.д.с. вторичных обмоток такова, что транзисторы

7 и 9 поддерживаются в открытом, а транзисторы 8 и W - в закрытом состоянии. Ток базы транзистора 7 протекает по следующему контуру: «нлюс источника 11, переход эмиттер-база транзистора 7, вторичная обмотка 4 трансформатора /, диод 13, нагрузка 16, «минус источника //. К диоду 15 приложено запирающее напряжение, равное сумме э.д.с., наведенных во вторичной 4 и дополнительной 6 обмотках.

Ток базы транзистора 9 протекает по такому контуру: переход эмиттер-база транзистора Я вторичная 3 и дополнительная 5 обмотки трансформатора /, диод 14, нагрузка 16, источник /), переход эмиттер-коллектор транзистора 7, первичная обмотка 2 трансформатора /. Диод 12 заперт напряжением, равным сумме э.д.с., наведенных во вторичной 3 и дополнительной 5 обмотках.

Рассмотрев пути замыкания базовых токов, можно сделать вывод: ток нагрузки является суммой базовых токов транзисторов 7 и 5.

Под действием напряжения, приложенного к первичной обмотке 2 трансформатора 1, перемагничивается его сердечник. В момент насыщения сердечника резко возрастает намагничивающий ток трансформатора 1. Вследствие роста коллекторного тока транзисторы 7 и 5 выходят из состояния насыщения. Падение напряжения на них растет, вследствие чего уменьшается э.д.с. обмоток трансформатора 1, а, следовательно, и токи базы транзисторов 7 и 9. Коллекторные токи транзисторов 7 и 5 уменьшаются, э.д.с. обмоток трансформатора меняют знак, транзисторы 7 и 5 закрываются, открываются транзисторы 8, 10. Далее процессы в схеме повторяются.

Из анализа работы схемы видно, что на нагрузке 16 получается постоянное напряжение, по величине равное сумме напряжения источника питания и нанряжения, наведенного во вторичной обмотке. При использовании транзисторов п-р-п тина полярность включения источника питания и диодов 12-If изменяется на обратную.

Предмет изобретения

1.Мостовой транзисторный конвертор с бестрансформаторной обратной связью по

току, содержащ.ий четыре диода и выходной трансформатор с первичной обмоткой, включенной в диагональ моста из четырех транзисторов, двумя вторичными и двумя дополнительными обмотками, отличающийся тем, что,

с целью уменьшения габаритов .и веса и повыщения к.п.д. разноименные концы указанных вторичных обмоток и первые электроды двух диодов подключены к базам транзисторов, коллекторы которых соединены с первичным входным зажимом, другие концы вторичных обмоток подключены к базам транзисторов, эмиттеры которых соединены со вторым входным зажимом источника питания, и к дополпительным обмоткам, другие концы которых соединены с нервыми электродами двух других диодов, причем нагрузка подключается одним концом к общей точке соединения вторых электродов всех четырех диодов, а другим концом - к первому входному зажиму.

2.Конвертор по п. 1, отличающийся тем, что при иснользовании транзисторов р-п-р типа первым электродом диодов является анод, а вторым - катод, причем первый входной зажим выполняется минусовым, а второй - нлюсовым.

3.Конвертор по п. 1, отличающийся тем, что при использовании транзисторов п-р-п типа первым электродом диодов является катод, а вторым - анод, причем первый входной зажим выполняется плюсовым, а второй - минусовым.