ОДНОТАКТНЫЙ ТРАНЗИСТОРНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ Советский патент 1981 года по МПК H02M3/335 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитания для преобразования уровня постоянного.напряжения посредством однотактных транзисторных преобразователей. Известны однотактные преобразователи с Г-образным L-C фильтром на вы ходе, в которых, для разгрузки силевого транзистора при выключении, параллельно транзистору включен конденсатор через диод 1 . Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является од нотактный преобразователь с Г-образным L-C фильтром/ шунтированным диодом и подключенным через трансформатор и выпрямительный диод к силовому транзистору 2 . Конденсатор, включенный параллель но транзистору первым выводом к эмит теру, должен, помимо функций снижения импульсной мощности рассеиваемой в транзисторе при выключении, обеспечить функции размагничивания сердечника трансформатора. Оптимальная величина емкости конденсатора, необходимая для выполнения первой функции, обычно больше, чем необхотцимая для выполнения второй функции и в этом устройстве емкость выбрана компромиссно. Цель изобретения - повысить надежность преобразователя путем улучт шения процесса выключения транзистора. Указанная цель достигается тем, что в указанном однотактном преобразователе, введены дополнительные трансформатор тока и транзистор, эмиттер которого соединен со вторым выводом конденсатора, а коллектор соединен с коллектором основного транзистора, а между эмиттером и базой дополнительного транзистора включена цепочка из последовательно соединенных первого резистора и встречно включенного дополнительного диода, и вторич-йая обмотка трансформатора тока, первичная обмотка которого включена последовательно с основным транзистором, а дополнительная обмотка через разделительный диод включена параллельно шунтирующему диоду на входе L-C фильтра, причем параллельно цепи эмиттер-коллектор основного транзистора включена последовательная R-C цепочка. Между первым выводом конденсатора и базой дополнительного транзистора включен второй резистор.

На чертеже схематически изображен предлагаемый преобразователь.

Преобразователь содержит основной транзистор 1, подключающий к входным выводам 2 и 3 первичную обмотку вы|ходного трансформатора 4, вторичная обмотка которого через основной диод 5 подключена к выходному Г-образному L-C фильтру в виде дросселя б и конденсатора 7, шунтированному диодом 8. Транзистор 1 управляется посредством основного трансформатора- 9 тока от блока 10 управления. Параллельно транзистору 1 включен через дополнительный транзистор 11 конденсатор 12. Вход транзистора 11 шунтирован цепочкой, состоящей из резистора 13 и диода 14, и подключен ко вторичной обмотке II дополнительного трансформатора 15 тока, первичная обмотка I которого включена последовательно в цепь эмиттера транзистора 1, а дополнительная обмотка III подключена через разделительный диод 16 параллельно диоду 8. Параллельно транзистору 1 включена последовательная R-C цепочка из конденсатора 17 и резистора 18, Резистор 19 включен между базой транзистора 11 ивыводом конденсатора 12.

Преобразователь работает следующим образом.

Транзистор 1 переключается с определенной частотой и скважностью, импульсами, формируемыми блоком 10, и трансформатором 9 тока с положительной обратной Связью. Синфазно с транзистором 1 посредством трансформатора 15 тока открывается транзистор 11. При открытом транзисторе 1 ток, потребляемый от источника питания, проходит через трансформатор 4, ди-од 5 и дроссель 6 и передается в нагрузку. Диод 16 при этом закрыт. При запирании транзистора 1 ток нагрузкипереходит в конденсатор 12 через транзистор 11. Благодаря тому, что конденсатор 12 медленно заряжается, напрялсение на транзисторе 1 в процессе переключения мало и, следовательно, мала импульсная.мощность, рассеиваемая в транзисторе.. При полном заряде конденсатора ток по цепи элементов 11 и 12 прекращается, диод 5 закрывается, диод 8 открывается, что вызывает выключение транзистора 11, так как обмотка 111 трансформатора 15 оказывается короткозамкнутОй. Затем происходит размагничивание сердечника трансформатора 4 под действием тока, проходящего через R-C цепочку элементов 17 и 18. Конденсатор 12 .разряжается через резистор 13, диод 14 и резистор 19. При этом падение напряжения на резисторе 13 обеспечивает размагничивание сердечника .

трансформатора 15 и форсированное выключение транзистора 11. Индуктивность рассеяния трансформатора 4 обеспечивает малые динамические потери при включении транзистора, а благодаря цепочке элементов 11 и 12, перенапряжения на транзисторе 11 не возникают. Емкость конденсатора 12 может выбираться лишь из условия наилучшего процесса переключения, независимо

от условий размагничивания сердечника, трансформатора 4, которое обеспечивает конденсатор 17. Благодаря этому надежность преобразователя повышается.

Формула изобретения

1.Однотактный транзисторный преобразователь постоянного напряжения, содержащий основной транзистор,

0 включенный последовательно с первичной обмоткой выходного трансформатора, вторичная обмотка которого соединена с выходными выводами преобразователя через основной диод и Г-об5 разный L-C фильтр с шунтирующим диодом на входе, и конденсатор, подключенный первым выводом к цепи эмиттера основного транзистора, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения надежности путем улучшения процесса выключения транзистора, он снабжен дополнительным трансформатором тока и дополнительным транзистором, эмитте.р которого соединен со вторым выводом указанного конденсатора, а коллектор соединен с коллектором основного транзистора, причем между эмиттером и базой дополнительного транзистора включена цепочка, состоящая из последовательно соединенных первого резистора и встречно включенного дополнительного диода, и вторичная Обмотка трансформатора тока, первичная обмотка которого включена последовательно с основным

5 транзистором, а дополнительная обмотка через разделительный диод включена параллельно указанному шунтирующему диоду, при этом параллельно цепи эмиттер-коллектор основного

Q транзистора включена последовательная R-C цепочка.

2.Преобразователь по п. 1, отличающийся тем, что между первым выводом конденсатора и базой дополнительного транзистора включен второй резистор.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ФРГ № 1537604, кл. 21 а 36/18, 1971. . 0 2. Патент ФРГ № 1175740, кл. Н 02 М 3/335, 1971.