Транзисторный преобразователь постоян-НОгО НАпРяжЕНия Советский патент 1981 года по МПК H02M3/335 

1

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в системах электропитания промьаиленных установок и особенно эффективно при использовании в низковольтньрс источниках питания с радиоизотопными тормоэлектрическими генераторами. Эти генераторы имеют очень высокую удельную стоимость электрической энергии (3-5 тыс.руб. ВТ) и поэтому в них должны и зпользватьЬя преобразователи с высоким КПД.

По авт. св. -712909 известен транзисторный преобразователь постоянного напряжения, содержащий два транзистора, два диода и трансформатор, концы первичной обмотки которого соединены с коллекторами транзисторов, а их эмиттеры соединены с первым входным выводом преобразователя, отвод от средней точки первичной обмотки соединен со вторым входным и с первым выходным выводами преобразователя, концы вторичной обмотки через диоды подсоединены ко второму выходному выводу преобразователя и связаны с базами транзисторов, он снабжен стабилитронами и резисторами, причем каждый из стабилитронов включен между базой одного из транзисторов и соответствующим концом вторичной обмотки, а каждый резистор включен параллельно переходу эмиттер-база транзистораСЛч

Недостатком известной схеьвл является отсутствие стабилизации вы0ходного напряжения. Особенно заметен этот недостаток при питании указанной схелвл от радиоизотопного термоэлектрического генератора, напряжение которого и.37эа большого внутреннего сопротивления может значительно (до 2 раз) изменяться при изменении тока нагрузки. При этом в известной схеме выходное напряжение будет также изменяться почти в 2 ра0за,, что в ряде случаев недопустимо.

Кроме того, работа преобразователя недостаточно надежна при нескольких выходных каналах, когда нагрузка основного канала изменяется в процессе работы. В этом случае при сбросе нагрузки в основном кангше происходит срыв колебаний преобразователя из-за резкого уменьшения базово.

30 го тока транзисторов.

Целью изобретения являются стабилизация выходного напряжения и повышение надежности преобразователя.

Для достижения указанной цели преобразователь Г снабжен дополнительно двумя диодами, включенными параллельно эмиттер-базовым переходам транзисторов.

На чертеже дана схема преобразователя, в котором использованы транзисторы типа р-п-р.

Он содержит трансформатор 1 с двумя обмотками 2 и 3.

Средняя точка первичной обмотки

2Соединена с одним входным выводом для подключения источника 4. Концы обмотки 2 соединены с коллекторами транзисторов 5 и 6, эмиттеры которых соединены с другим входа1м выводом. Концы вторичной обмотки 3 трансфОЕ 4атора 1 соединены с анодами диодов 7 и 8, катоды которых 4v,pe3 нагрузку 9 соединены с источником

4.Стабилитроны 10 и 11 соответственно включены между базг1ми транзисторов 5 и б и концами обмотки 3 трансФорматора 1. Параллельно эмиттербазовым переходс1М транзисторов 5 и

6 включены резисторы 12 и 13 И диода 14 и 15.

Преобразователь pia6oTaeT -следующим образом.

При открытом транзисторе 5 напряжение источника 4 приложено к обмотке 2 трансформатора 1. Ток обмотки

3замыкается по двум параллельньа контурам.

Первый контур: диод 8, нагрузка 9, источники 4, переход эмиттер-база транзистора 5, стабилитрон 10, работающий в режиме диода на прямом участке вольт-амперной характеристики; второй контур: стабилитрон 11, работающий на участке стабилизации, диод 15, переход эмиттер-база транзистора 5, стабилитрон 10.

Под действием напряжения, приложенного к обмотке 3, 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 обмотке 3 уменьшается.

Это приводит к уменьшению базово-. го тока транзистора 5. Транзистор 5 выходит из насыщения, и его коллекторный ток начинает уменьшаться. Напряжения на обмотках меняют знак. е Транзистор 5 закрывается, открывается транзистор 6. Далее процессы в схеме повторяются.

Резисторы 12 и 13 служат для дополнительной защиты переходов эмит тер-база транзисторов 5 и 6 при обрыве цепи диодов.

Стабилизация выходного напряжения осуществляется следующим образом. Пусть при открытом транзисторе 5 увеличилось выходное нап яже5 ние источника 4 (например, из-за уменьшения тока нагрузки). Это вызывает увеличение напряжения на обмотках 2 и 3 трансфооматора 1. Увеличение напряжения обмотки 3 привоQ дит к увеличению тока по следующему контуру:

- обмотка 3, стабилитрон 11, диод 15, переход эмиттер-база транзистора 5 и стабилитрон 10, работающий в режиме диода.

Увеличение тока через обмотку 3 вызывает увеличение тока источника 4. При этом увеличиваются падение напряжения на его внутреннем сопротивлении и его выходное напряжение, а напряжение на обмотке 3 уменьшается До первоначального уровня. Следовательно, напряжение на нагрузке 9 остается постоянным. Аналогичные процессы происходят при открытом транзисторе 6.

Формула изобретения

0 Транзисторный преобразователь по.стоянного напряжения по авт. св. . .JJV i 12909, отличающийся тем, что, с целью стабилизации выходного напряжения и повышения надежности, ОН дополнительно снабжен двумя диодами, включенными параллельно эмиттер-базовым переходам транзисторов.

г Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 712909, кл. Н 02 М-3/335, 07.07,78 (прототип).

Й

i

€)

i

12

7

s

: (

T