Транзисторный преобразователь напряжения Советский патент 1980 года по МПК H02M7/537 

(54) ТРАНЗИСТОРНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использо вакс во вторичных источниках питания. Известен двухтактный самовозбуждающийся инвертор, содержащий магнитный мул тивибратор и пусковую цепь, включающую однопереходный транзистор, три вспомогательных обмотки трансформатора, диод, резистор и конденсатор 1. Недостатками устройства являются сложность организации запуска и задержка при включении, обусловленная конечны временем заряда конденсатора. Известен также преобразователь, в ко тором для запуска используется вспомога тельный транзистор, запирающийся падени ем напряжения на резисторе, включенном в цепь питания 2. Однако в момент коммутации транзисторов ток, потребляемый преобразователем, равен нулю, и падение напряжения на указанном резисторе меняет знак ввиду возврата в источник питания энергии, накопленной в индуктивности трансформатора. Следовательно, открываясь в каждый из пояупериодов, один раз в период пусковой транзистор препятствует запиранию связанного с ним транзистора, что вызывает увеличение динамических потерь и ухудшение формы выходного напряжения преобразователя (несимметрия фронтов). Наиболее близким к изобретению техническим решением является задающий генератор, содержащий два основных транзистора, коллекторы которых подсоединены к крайним выводам коллекторных обмоток трансформатора, средняя точка которых подключена к одному из входных выводов, причем второй входной вывод подсоединен к эмиттерам этих транзисторов непосредственно, а к базам - через резистор и базовую обмотку трансформатора, и оДин пусковой транзистор. Последний соединяет базу одного из транзисторов с входным выводом, причем запирание Пускового транзистора осуществляется от вспомогательной обмотки трансформатора через диод, а управляклций переход шунти.рован конденсатором (sj. Недостатком устройства является необходимость в дополнительной обмотке трансформатора, что усложняет конструкцию, и задержка при запуске преобразователя, что объясняется наличием емкости, шунтирующей базо-эмиттерный переход пусковоготранзистора. Цепь изобретения - улучшение массога баритных показателей (исключение дополнительной обмотки) и ускорение процесс.а запуска. Это достигается тем, что коллектор и база пускового транзистора соединены с выводом средней точки коллекторных обмоток трансформатора через резисторы, а эмиттер - с выводом средней точки базовых обмоток, кроме Toroj базы основ . ных транзисторов соединены с базой пускового транзистора через запиратацие диоды. . : На чертеже представлена принципиаль ная схема устройства. Транзисторный преобразователь напряжения содержит основные транзисторы 1 и 2, трансформатор 3 с коллекторными и базовыми обмотками и пусковой транзистор 4, коллектор и база которого сое динены со средней точкой коллекторных обмоток через резисторы 5 и 6, а эмиттер - со средней точкой базовых обмоток причем базы основных транзисторов 1 и 2 соединены с базой пускового транзистора 4 через запиракщие диоды 7 и 8. .Схема работает следующим образом. При подаче напряжения питания пуско вой транзистор 4 оказывается в насыщен ном состоянии и обеспечивает эмиттернь током потенциал эмиттера, а следователь но, и баз основных транзисторов 1 и 2, равный О,5-О,6 В, что достаточно для ввода транзисторов 1 и 2 в активную об ласть. Схема возбуждается, и потенциал эмиттера пускового транзистора 4 стано вится равным . где - напряжение базовой обмотки трансформатора; О.. - прямое падение напряжения базо-эмиттерном переходе н сьпденного транзистора 1. Потенциал базы закрытого транзисто ра 2 равен ), 5 следовательно, потенциал базы пускоого транзистора 4 равен (й-иаи- д). где У. - прямое падение напряжения на диоде. При ба 2В, Ug «1В, Oi г 1В получаeмUg ft-lB,t/.s:-2B. Транзистор 4 надежно заперт, и потребление тока пусковой цепью незначительно и определяется величиной резистора 5. После насьпцения магнитопровода трансформатора 3, напряжения на обмотках становятся равными нулю, транзистор 4 открывается и обеспечивает потенциал на базах транзисторов 1 и 2, необходимый для нахождения последних на начальном участке активной области. В этот момент достаточно малейшего отклонения от симметричного режима транзисторов для перехода схемы в устойчивое состояние. В данном случае это обеспечивается наличием энергии, запасенной в индуктивности трансформатора. Однако при использовании магнитопровода с узкой петлей гистерезиса и внешней синхронизации (магиитопровод перемагничиваётся не по полной петле гистерезиса) индуктивной энергии трансформатора может оказаться недостаточно для возникновения устойчивых автоколебаний в известной схеме. В предлагаемом устройстве импульсная подпитка базовых цепей транзисторов 1 и 2 в моменты коммутации обеспечивает устойчивую генерацию. Таким образом, схема обеспечивает практически мгновенный запуск генератора как при включении, так и при снятии короткого замыкания на выходе; в схеме отсутствует дополнительная обмотка трансформатора и конденсатор, что приводит к . упрощению устройства; схема может быть использована в качестве нерегулируемого усилителя мощности с внешней синхронизацией, при этом потери на управление минимальны, поскольку энергия расходуется только на запирание силового трак зистора, а коммутация осуществляется за счет индуктивности трансформатора и пускового транзистора. ормула и-3 обретения Транзисторный преобразователь напряжения, содержащий два основных транзистора, коллекторы которых подсоединены к крайним выводам коллекторных обмоток трансформатора, средняя точка которых подк точена к одному из входных выводов, причем второй входной вывод подсоединен к эмиттерам этих транзисторов непосредственно, а к базам - через резистор и базовую обмотку трансформатора, и один пусковой транзистор, отличающийся тем, что, с целью улучшения массогабаритных показателей и ускорения процесса запуска, коллектор и база пусковсйо транзистора соединены с выводом средней точки коллекторных обмоток трансформатора через резисторы, а эмиттер с выводом средней точки базовых обмоток, 78

rv 33 кроме того базы основных транзисторов соединены с базой пускового транзистора через диоды. .Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское сш{детельство СССР № 478403, кл. Н 02 М 7/515, 1975. 2.Авторское свидетельство СССР № 334623, ка, Н 02 М 7/537, 1Й72. 3.Электронная техника в автоматике Вып. 10., М., Советское радио , 1978, с. 107-113.