Однотактный транзисторный преобра-зОВАТЕль Советский патент 1981 года по МПК H02M3/315 G05F1/66 

(54) ОДНОТАКТНЫЙ ТРАНЗИСТОРНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к электротехнике, конкретно к импульсным стабилизаторам напряжения, и может быть использовано в устройствах а втоматики. и радиотехники. Известны однотактные транзисторные преобразователи, содержащие выпрямитель, импульсный преобразователь с импульсным трансформатором, узел управления и параметрический стабилизатор на транзисторе, параллельно выходу которого подключен выпрямитель, соединенный с отдельной обмбткой импульсного трансформатора 1. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является однотактный транзисторный преобразователь, содержащий выпрямитель, подсоединенный к выходам для подключения сети переменного тока, и выходной трансформатор, первичная обмотка которого соединена с выходом выпрямителя через транзистор, узел управления которого одним полюсом подключен к общему проводу первичной обмотки и выпрямителя, а другим полюсом соединен с цепью запуска, подключенной к выпрямителю, и через дополнительный выпрямитель - с отпайкой от первичной обмотки трансформатора 2. Недостатком этих однотактных транзисторных преобразователей являются больщие потери электрической мощности в резисторах делителя напряжения, так как делитель подключается непосредственно к выходу выпрямителя, где имеется полное выпрямленное напряжение сети. Кроме того, напряжение нестабилизировано, к делителю напряжения необходимо подключить стабилитрон, стабилизирующий напряжение, питающее узел управления, что вызывает дополнительные потери мощности. Цель изобретения - повыщение КПД источника питания путем уменьщения потерь в цепи запуска узла управления. Поставленная цель достигается тем, что цепь запуска снабжена соединенными последовательно диодом и резистором, причем общий П-ровод узла управления и перчичной обмотки трансформатора подключен к выпрямителю через вновь выбранный резистор. На чертеже- представлена функциональная схема однотактного транзисторного преобразователя.

Однотактный транзисторный преобразователь содержит мостовой диодный выпрямитель 1, одна диагональ которого подключена через клеммы 2 к электрической сети, положительный полюс 3 второй диагонали моста 1 через резистор 4, ограничивающий ток включения через диоды моста 1, соединен с общим проводом 5 схемы. Отрицательный полюс 6 второй диагонали моста 1 соединен с эмиттером ключевого транзистора 7 п-р-п типа, коллектор которого через первичную обмотку 8 импульсного трансформатора 9 соединен с общим проводом 5. Между отрицательным полюсом 6 и общим проводом 5 включен конденсатор 10. Ключевой транзистор 7 управляется узлом 11 через буферный каскад 12, выход которого с помощью согласующего трансформатора 13 соединен с промежутком база-эмиттер транзистора 7. Для питания узла 11 управления и буферного каскада 12 в установившемся режиме импульсный трансформатор 9 содержит отпайку 14 от обмотки 8, к которой подключен выпрямитель, состоящий из диода 15 и конденсатора 16. Вырабатываемое выпрямителем пониженное напряжение питания положительной полярности подается в шину 17 питания узла И управления и буферного каскада 12, это же напряжение подается на вход узла 11 управления для сравнения с опорным напряжением. Точка 18 соединения положительного полюса 3 диодного моста 1 и резистора 4 через диод 19 и резистор 20 соединена с щиной 17 питания узла 11 управления и буферного каскада 12. Основное стабилизированное напряжение для питания нагрузки получают с отдельной изолированный от схемы стабилизатора обмотки 21, к которой подключен выпрямитель на диоде 22 и конденсаторе 23, выход которого соединен с выходными клеммами 24.

Работает однотактный транзисторный преобразователь следующим образом.

Непосредственно после включения в электрическую сеть ключевой транзистор 7 находится запертым, так как его база соединена через обмотку согласующего трансформатора 13 с эмиттером. Поэтому узел 11 управления и буферный каскад 12 напряжения питания из выпрямителя, состоящего из диода 15 и конденсатора 16, не получают. Однако в этот промежуток времени происходит заряд конденсатора 10. Резистор 4, включенный последовательно в цепь заряда, служит для ограничения амплитуды этого тока до допустимой для диодов моста 1 величины. С зарядом конденсатора 10 ток заряда и напряжение на резисторе 4 уменьшается по экспоненциальному закону. Таким образом, в момент включения на резисторе 4 получается несколько импульсов напряжения с частотой 100 Гц и уменьщающейся по экспоненте амплитудой. Эти импульсы

дополнительно выпрямляются диодом 19 и конденсатором 16, причем благодаря включенному последовательно с диодом 19 резистору 20 происходит интегрирование и сглаживание переднего фронта выпрямленного импульса. В результате этого на конденсаторе 16 образуется импульс положительной полярности, который поступает в тину 17 для питания узла 11 управления и буферного каскада 12 в момент включения При этом диод 15 оказывается запертным и предотвращает замыкание напряжения питания через обмотку 8 на общий провод 5. Импульсный стабилизатор начинает работать, открывая на определенные промежутки времени включевой транзистор 7. На обмотке 8 и ее отпайке 14 появляются импульсы, которые выпрямляются диодом 15 и конденсатором 16, и в щину 17 подается постоянное положительное напряжение для питания узла 11 управления и буферного каскада 12. После истечения времени заряда

конденсатора 10 через резистор 4 протекает средний ток первичной обмотки 8 импульсного трансформатора 9, величина которого значительно меньше тока заряда конденсатора 10. На резисторе 4 этот ток вызывает

5 Падение напряжения до величины, меньшей напряжения, получаемого путем выпрямления импульсов с отпайки 14 выпрямителем на диоде 15 и конденсаторе 16. Поэтому диод 19 запирается и отключает цепь запуска от выпрямителя 15 и 16, обеспечивающего питание узла 11 управления и буферного каскада 12 в установивщемя режиме работы импульсного источника напряжения.

Таким образом, в предлагаемом источнике питания образуется мощный импульс напряжения, обеспечивающий надежный запуск однотактного транзисторного преобразователя. Кроме того, так как для запуска импульсного стабилизатора используется ток заряда конденсатора фильтра, цепь запуска в установившемся режиме источника потребляет незначительную мощность.

Формула изобретения

Однотактный транзисторный преобразователь, содержащий выпрямитель, подсоединенный к выводам для подключения сети переменного тока, и выходной трансформатор, первичная обмотка которого соединена с выходом выпрямителя через транзистор, узел управления которого одним полюсом подключен к общему проводу первичной обмотки и выпрямителя, а другим полюсом соединен с цепью запуска, подключенной к выпрямителю, и через дополнительный выпрямитель - с отпайкой от первичной 5 обмотки трансформатора, отличающийся тем что, с целью увеличения КПД путем уменьшения мощности, потребляемой цепью запуска, последняя снабжена соединенными

последовательно диодом и резистором, причем общий провод узла управления и первичной обмотки трансформатора подключен к выпрямителю через вновь введенный резистор.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.«Радио, 1976, № 12, с. 36.