Конвертор Советский патент 1978 года по МПК H02M3/335 

(54) КОНВЕРТОР

1

Изобретение откосится к эпектрстехпике и может быть использоваиов в .частвости, в качестве вторичного источнивл питания радиоэлектронной аппаратуры..

Известны конверторы с самовозбуждением L.

Такие конверторыJ однеко, обладают пониженными КПД и надежностью.

Наиболее близким, по технической сущности является .конвертор, который содеру лт трансформатор с первичной обмоткой и обмот кой обратной связи, включенной в цепь управления транзисторами, в цепн баз которых вш1ючены ограничительные резисторы и ком™ мутирующий дроссель од)1ь конец обмотки которого соединен с одним концом обратной связи, а другой - связан с другим ее концом, причем базо-змиттерные переходы упо мянутык транзисторов зашунтированны дио дамк Г 21,

to

Этот когшертор также обладает понижен- КПД и надежностью за счет возникающих потерь в транзисторах в режиме viepeключеШШ,

Цель изобретения - повышение КПД и надежности,

Э.то достигается тем, что конвертор, содержащий трансформатор с первичной об моткой и обмоткой обратной связи, включенной в цепь правления транзисторами, в цепи баз которых включены ограничительные резисторы и коммутирующий дроссель, один конец обмотки которого соединен с одним концом обмотки обратной связи, а другой - связан с другим ее концом, причем безо- . эмиттерные переходы зашунтированы диода- MKs указанЕ1ый трансформатор снабжен до волнительной обмоткой, подсоединенной ко входу вспомогапьного выпрямителя, выход которого зашунтирован конденсатором и связан с базами транзисторов, а указан 1ЬБ1 другой конец Обмотки коммутирующего дроссля подсоединен через .дополнительный резистор к другому концу обмотки обратной связи,

На фиг, 1 приведена принципиальная схема конвертора; на фиг. 2 изображены эпюры коллекторного тока транзистора (а) и напржения его участка коллектор-эмиттер ( Конвертор состоит из следующих элементов: транзистора 1 и 2, трансформатора 3 коммутирующего дросселя 4, резистора 5, ограничивающего базовые токи транзисторов дополнительного резистора 6, токоограничи- тельных резисторов 7 и 8, резистора запуска 9, защитных диодов 1О и 11, вспомогательного выпрямителя 12 с емкоствьм фильтром 13, выпрямителя, состоящего из диодов 14 и 15, емкостного фильтра 16, и нагрузки 17. Рассмотрение происходящих процессов начнем с момента -(фиг. 2), когда транзистор 1 открыт, а транзистор 2 заперт. При этом к полуобмотке 18 приложено напряжениеТГву , под действием которого магнитопровод трансформатора 3 перемагнич вается.. В течение данного палупериода преобразования ток обмотки обратной связи 19, протекая через диод 11, держит транзистор 2 в запертом состоянии и, протекая через переход эматтер-база транзистора 1, держит последний в открытом состоянии. Диод 14 открыт и тем самым посредством полуобмотки 20 энергия передается в нагру ку 17. К обмотке дросселя 4 приложено напряжение t -г «. где U«| - напряжение обмотки 19; &| - базовый ток транзистора 1; под действием которого осуществляется перемагничивание его сердечника. Время пере магничивания сердечника дросселя должно быть всегда меньще времени перемагничива ния магнитопровода трансформатора. В момент i (фиг. 2) сердечник дросселя насыщается, поэтому напряжение на резисторе 5 становится практически равным напряжению обмотки 19, в результате начинается процесс запирания транзистора 1 и увеличения напряжения на его участке коллектор-эмиттер, а это обстоятельство приводит к уменьшению напряжений обмоток трансформатора. Транзистор 2 за время надежно заперт прямым напряжением диода 11, который посредством резистфа 8 подключен к вспомогательному выпрямите лю 12, на вход котфого подключена допол нительная обмотка 21, В интервале i.-i: напряжение на нагрузке 17 практически ост ется неизменным. Как только напряжение на обмотке 20 уменьшится на величину, равную прямому падению напряжения на диоде 14, последний зап1фается, отключая, обмотку 20 от выхода конвертора. Дальнейшее запирание транзистора 1 приводит к смене полярности на обмотках тра 1сформатора 3, причем величина их должна стать таковой, чтобы поддержать, мгновег ную неизменность суммарных ампер-витков трансформатора, В данном случае величина напряжения обмотки 22 становится больше напряжения на конденсаторе 16, включается диод 15 и накопленная энергия трансформатором передается в цепь нагрузки, поэтому включение транзистора 2, осуществляющееся током обмотки 19, происходит при напряжении его участка коллектор-эмиттер, мало отличающееся от напряжения насыйения этого участка (аналогичное явление наблюдает ся при включении транзистора 1, интервал .i(ttr. 2). Когда транзистор 2 полностью включается, тогда входной источник напряжения подключается к полу обмотке 23, под действием которого магнитопровод трансформатора начинает перемагничиваться ъ противоположном направлении. В дальнейшем процессы, происходящие в конверторе, аналогичны процессам при открытом транзисторе 1.: Так как в конверторе нарастание и спадание коллекторного тока транзистора оруществляется при напряжении его участка коллектор-эмиттер близким к напряжению насыщения этого участка, то переключение транзисторов происходит практически без динамических потерь и повышается надежность их раб оты. Включение дополнительного выпрямителя дает возможность избежать в момент насыщения дросселя, когда начинается процесс запирания открытого транзистора и отпирание закрытого транзистора, динамических потерь в транзисторах. Формула изобретения Конвертор, содержащий трансформатор с первичной обмоткой и обмоткой обратной связи, включенной в цепь управления транзисторами, в цепи баз лсоторых включены ограничительные резисторы и коммутирующий дроосель, один.: конец обмотки которого соединен с одним концом обмотки обратной связи, а другой связан с другим ее концом, причем базо-эмиттерные переходы упомянутых транзисторов защунтированны диодами, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД и надежности, указанный трансформатор снабжен дополнительной обмоткой, подсоединенной ко входу вспомогательного выпрямителя, выход которого зашунти ован

конденсатором и связан с базами транзисторов, а указанный flpyi oft конец обмотки коммутирующего дросселя подсоединен через дополнительный резистор к другому концу обмотки обратной связи.

Источники информцции, принятые во внимание при экспертизе:

-4- -00

t7

гз

-за

U