Транзисторный конвертор с токовой обратной связью Советский патент 1980 года по МПК H02M3/335 

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в системах вторичного электропитания и особенно эффективно при низковольтных первичных источниках питания типа радиоизотопных термоэлектрических генераторов. известны транзисторные конверторы, содержащие два транзистора и трансформатор, имеющие повыщенный КПД за счет использования токовой обратной связи 1. Известны также подобные конверторы, в которых вторичная обмотка трансформатора соединена с базами транзисторов через диоды 2. Недостатком данных схем являются увеличенные значения напряжений на переходах закрытых транзисторов, что увеличивает потери в нихи снижает надежность конвертора. изобретения - повыпление КПД и надеж ости. Эта цель достигается тем, что в транзисторном KOfiBepTOpe с токовой обратной связью, выполненном по дифференциальной схеме, содержащем трансформатор, в цепь первичных полуобмоток которого включены силовые цепи транзисторов, база каждого из которых соединена через диод с одним из концов вторичной обмотки трансформатора, а один из входных выводов соединен с одним из вы.ходных выводов, два диода и два резистора, причем каждый из диодов включен параллельно управляющему одного из транзисторов, а каждый из резисторов включен .между базой одного из транзисторов и соответствующим концом вторичной обмотки трансформатора. Схема предлагаемого конвертора в случае использования транзисторов типа п-р-п показана на чертеже. Конвертор содержит трансформатор 1 с двумя обмотками первичной 2 и вторичной 3. Средняя точка первичной обмотки 2 соединена с плюсом источника 4 питания, концы ее с коллекторами транзисторов 5 и 6, эмиттеры которых соединены с минусом источника 4. Концы вторичной обмотки 3 трансформатора 1 соединены с катодами диодов 7 и 8, общая точка анодов которы.х через нагрузку 9 соединена с плюсом источника 4 питания. Между концами вторичной обмотки 3 трансформатора 1 и минусом источника 4 питания включены две цепочки из двух встречно-последовательно включенных диодов ip-13, общая точка катодов каждой из которых подключена к базам транзисторов 5 и 6. Между концами вторичной обмотки 3 трансформатора 1 и базами транзисторов 5 и 6 включены высокоомные шунтирующие резисторы 14 и 15. Схема работает следующим образом. При открытом (насыщенном) транзисторе 5 напряжение источника 4 питания прикладывается к первичной обмотке 2 трансформатора 1. Полярность вторичной обмотки 3 такова, что транзистор 5 поддерживается в открытом, а транзистор 6 в закрытом состоянии. Ток нагрузки 9, являющийся током базы Открытого транзистора 5, замыкается по следующему контуру: нагрузка 9, диод 8, вторичная обмотка, 3, диод 10, переход эмиттер-база транзистора 5, источник 4 питания. Диод 13 открывается током, замыкающимся по контуру: диод 13 высокоомный резистор 15, вторичная обмотка 3, диод 10, переход эмиттер-база открытого транзистора 5. При этом транзистор 6 заперт прямым падением напряжения на диоде. 13. Под действием напряжения источника 4 питания перемагничивается магнитопровод трансформатора 1. В момент насыщения магнитопровода резко возрастает намагничивающий ток трансформатора 1, а, следовательно, и коллекторный ток транзистора 5. Падение напряжения на транзисторе 5 увеличивается, а Напряжение на вторичной об мотке 3 уменьщается. Последнее приводит к уменьщению базового тока транзистора 5. Транзистор 5 выходит из насыщения, его коллекторный ток начинает уменьщаться. Напряжения на обмотках трансформатора меняют знак. Транзистор 5 закрывается, открывается транзистор 6. Далее все процессы в схеме повторяются. Из работы схемы видно, что напряжение на переходе эмиттер-база закрытого транзистора в схеме не зависит от выходного напряжения и не превыщает падение напряжения на открытом диоде (0,5В). Резисторы 14 и 15 необходимы для задания тока через диоды 11 и 13, компенсирующего тепловой ток транзисторов 5 и 6, что обеспечивает надежное запирание транзисторов. Уменьщение напряжения на переходах закрытых транзисторов снижает рассеиваемую в них мощность, т. е. повыщает КПД и надежность конвертора. Формула изобретения Транзисторный конвертор с токовой обратной связью, выполненный по дифференциальной схеме, содержащий трансформатор, в цепь первичных полуобмоток которого включены силовые цепи транзисторов, база каждого из которых соединена через диод с.одним из концов вторичной обмотки трансформатора, а один из входных выводов соединен с одним из выходных выводов, отличающийся тем, что, с целью повыщения надежности и КПД, он снабжен двумя диодами и двумя резисторами, причем, каждый из диодов включен параллельно управляющему входу одного из транзисторов, а каждый из резисторов включен между базой одного из транзисторов и соответствуюгдим КОНЦОМ вторичной обмотки трансформатора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США № 3348119, кл. 321-2, 1977. 2.Патент США № 4016475,i кл. 321-2, 1978. r

-Wn

Vto

/5

Л/3