Стабилизированный конвертор Советский патент 1979 года по МПК H02M3/335 

Для этого в стабилизированном конверторе, содержащем самовозбуждающийся однотактный инвертор с выходным трансформатором, одна вторичная обмотка которого подсоединена через стабилитрон, защунтированный конденсатором к базе-эмиттерному переходу транзистора, эмиттерноколлекторный переход которого через другую вторичную обмотку связан с выходными выводами, к которым подключен накопительный конденсатор, эмиттер подсоединен к одному из выходных выводов, а конец другой обмотки - к другому выходному выводу.

На чертеже приведена принципиальная схема конвертора.

Стабилизированный конвертор содержит транзистор 1, база которого через резистор 2 соединена с одним из выводов обмотки 3 положительной обратной связи, другим концом соединенной с эмиттером транзистора 1 и шиной питания 4. Коллектор транзистора 1 через обмотку 5 подключен к другой шине питания 6. Вторичная обмотка 7 одним кондом соединена с выходным выводом 8 и накопительным конденсатором 9, а другим концом соединена с коллектором транзистора 10, база которого соединена со вторичной обмоткой 11 через включенные параллельно стабилитрон 12 и конденсатор 13. Выходной вывод 14 подключен к эмиттеру транзистора 10 и ко второму выводу накопительного конденсатора 9. Обмотки 3, 5, 7, 11 расположены на сердечнике трансформатора 15.

Конвертор работает следующим образом.

При подключении к шинам 4 и 6 питающего источника в коллекторной цепи транзистора I протекает неуправляемый ток, который, проходя через обмотки 5, вызывает изменение магнитного потока в сердечнике трансформатора и индуктирование ЭДС в обмотке 3. Обмотка 3 включена таким образом, что протекающий в базовой цепи ток является открывающим для транзистора 1. Приоткрытие транзистора приводит к увеличению тока в коллекторной цепи, что в свою очередь вызывает увеличение тока цепи базы. Лавинообразное развитие процесса заканчивается, когда транзистор 1 переходит в состояние насыщения. При этом все напряжение источника оказывается приложенным к обмотке 5. Закон изменения тока в цепи коллектора транзистора 1 целиком определяется индуктивностью обмотки 5.

Увеличение сопротивления транзистора 1 уменьшает скорость нарастания потока в магнитопроводе, что вызывает изменение направления ЭДС в обмотках. Транзистор 1 переходит в состояние отсечки. Изменение знака напряжения на вторичных обмотках 7 и 11 приводит к тому, что транзистор 10 открывается и напрял ение обмотки 7 оказывается прилол енным к накопительному

конденсатору 9. Транзистор 10 находится в режиме инверсного включения и через его коллекторный переход протекает обратный ток, равный току нагрузки и току подзаряда конденсатора 9.

Энергия накопления в электромагнитном поле трансформатора передается в нагрузку. Одновременно часть энергии замыкается через открытый переход база-эмиттер транзистора 10 в стабилитроне, обеспечивая параметрическую стабилизацию напряжения на обмотках.

По истечении некоторого промежутка времени накопленная энергия уменьшается на столько, что ЭДС, индуктированная, в обмотках 7 и И начинает уменьшаться. При достижении порогового уровня стабилитрона ток через последний падает.

Сопротивление транзистора 10 увеличивается, уменьшая поток в магнитопроводе трансформатора 15, что вызывает изменение направления ЭДС в обмотках, лавинообразное отключение транзистора 10 и лавинообразный переход в состояние насыщения транзистора 1.

Лавинообразный характер переключения двух транзисторов уменьшает время переходного процесса, что практически сводит нестабильность выходного напряжения преобразователя к нестабильности стабилитрона 12, и в случае применения прецезионных стабилитронов может быть очень малой.

Транзистор 1 переходит на режим накопления энергии не вследствии случайных коллекторных токов, как в устройстве - прототипе, а тока в базовой цепи, обусловленного ЭДС, индуктированной лавинообразным переключением транзистора 10.

Формула изобретения

Стабилизированный конвертор, содержащий самовозбуждающийся однотактный инвертор с выходным трансформатором, одна вторичная обмотка которого подсоединена через стабилитрон, зашунтированный конденсатором, к базо-эмиттерному переходу транзистора, эмиттерно-коллекторный переход которого через другую вторичную обмотку связан с выходными выводами, конвертора, к которым подключен накопительный конденсатор, отличающийся тем, что, с целью уменьшения нестабильности выходного напряжения, эмиттер подсоединен к одному из выходных выводов, а конец другой вторичной обмотки - к другому выходному выводу.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент США № 2826731, кл. 321-2, 1962.

2.Заявка Японии № 48-32 405, кл.56А 41, 1972.

3.Исаев Э. А. Полупроводниковые преобразователи напряжения. М., Воениздат, 1962, с. 49, рис. 20.

S 0-0

n

73

-0