Транзисторный конвертор Советский патент 1977 года по МПК H02M3/335 

Изобретение относится к области вторичных источников питания н может быть использовано для питания нагрузок с изменяющимся по величине потребляемым током. Известны преобразователи постоянного напряжения, в которых для уменьшения мощности потерь в цепях управления при изменяющейся нагрузке используется токовая обратная связь. В таких преобразователях базовый ток транзисторов является одновременно током нагрузки, а роль ограничивающих базовых резисторов играет нагрузка 1 и 2. Наиболее близкий к изобретению конвертор содержит двухтактный усилитель мощности с выходным трансформатором,с основной вторичной обмоткой, подключенной к базам транзисторов через диоды, и дополнительной, подключенной между базами транзисторов, причем соответствующие входной и выходной выводы объединены 2. Недостатком известного конвертора является низкий КПД вследствие работы его в автогенераторном режиме с насыщающимся трансформатором при повышенных мощностях. С целью повыщения КПД в транзисторном конверторе, содержащем двухтактный уснлнтель мощности с выходным трансформатором, с основной обмоткой, подключенной к базам транзисторов через диоды, и дополнительной, подк.)1юченной между базами транзисторов, соответствующие входной и выходной выводы объединены, основная обмотка состоит из двух полуобмоток, соответствующие концы которых подключены через управляемые извне ключи к другому выходному выводу. На чертеже представлена схема конвертора постоянного напряжения. Транзисторный конвертс р содержит двухтактный ключевой усилитель мощности, собранный на транзисторах 1 и 2 и трансформаторе 3. Основная вторичная обмотка трансформатора 3состоит из полуобмоток 4 и 5. Полуобмотка 4соединена с базой транзистора 1 через диод 6, а с источником питания - через последовательно соединенные транзистор 7 и нагрузку 8. Полуобмотка 5 подключена к базе транзистора 2 через диод 9, а к источнику питания - через последовательно соединенные транзистор 10 и нагрузку 8. Транзисторы 7 и 10 управляются прямоугольными импульсами от внещиего генератора, в качестве которого может быть использован, например, генератор Ройера. Сигналы управления на транзисторы 7 и 10 подаются в противофазе. Дополнительная вторичная обмотка 11 включена между базами транзисторов I и 2. Пусть после подачи управляющих сигналов извне транзистор 7 открыт, а транзистор 10 -

.{

.)kч-л.ЛJfЗ,ДЛ заперт. В это время будет открытТранзисТОр транзистор ii, базовый ток которого протекает по цепи: плюс источника питания, переход база-эмиттрр транзистора 2, диод 9, полуобмотка 5, транзистор 7, нагрузка 8, минус источника питания. На обмотках трансформатора 3 будут наводиться напряжения с полярностью, указанной на чертеже. Транзистор I при этом будет заперт напряжением дополнительной вторичнойЪбмотки И, выбранным из условия надежного запирания. Напряжение полуобмотки 4 отсекается от перехода база-эмиттер транзистора 1 запертыми диодом 6 и транзистором 10. При изменении полярности управляющего напряжения транзистор 7 запирается, а транзнстор 10 отпирается. Базо.вый ток транзистора 2 уменьшается и транзистор 2 выходит из насыщения. В результате полярность напряжений иа обмотках трансформатора 3 изменяется и происходит запирание транзистора 2 и отпираиие транзистора 1. В дальнейшем описанные выще процессы будут периодически повторяться. Диоды 6 и 9 служат для защиты транзисторов 7 и 10 от перенапряжений. В предлагаемой схеме трансформатор 3 работает в линейном режиме. КПД предлагае

.

:VvWf 3. мои схемы будет выше КПД известных схем из-за существенного уменьшения коммутационных потерь. Отмеченное преимущество позволяет использовать предлагаемый преобразователь на высоких частотах, что ведет к уменьшению габаритов трансформатора и всего преобразователя в целом. Формула изобретения Транзисторный конвертор, содержащий двухтактный усилитель мощности с выходным трансформатором, с основной обмоткой, подключенной к базам транзисторов через диоды, и дополнительной, подключенной между базами транзисторов, причем соответствующие входной и выходной выводы объединены, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД, основная обмотка состоит из двух полуобмоток, соответствующие концы которых подк-пючены через управляемые извне ключи к другому выходному выводу. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Моим В. С., Лаптев Н. Н. Стабилизированные транзисторные преобразователи. «Энергия, 1972, с. 239. 2.Труды МЭИ, вып. 147, 1972, с. 38--43.

4-

лл

8

-dD

K)

-1