Транзисторный преобразователь Советский патент 1981 года по МПК H02M7/537 

(54) ТРАНЗИСТОРНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

I

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования во вторичных источниках электропитания.

Известны схемные решения транзисторных преобразователей (инверторов), которые позволяют ограничить насыщение сердечника трансформатора указанного преобразователя и тем самым уменьшить токи, протекающие через силовые транзисторы инвертора при насыщении сердечника трансформатора 1.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является транзисторный, преобразователь, содержащий трансформатор со средней точкой, подключенной к одной из щин источника питания преобразователя, силовые транзисторы, эмитте. ры которых объединены между собой, резистор, включенный между общей точкой эмиттеров си.товых транзисторов и второй щиной указанного источника питания, вспомогательный транзистор, переход база-эмиттер которого подключен параллельно указанному резистору, и цепи запирания силовых транзисторов, подключенные к базам силовых транзисторов {2.

Однако в этой схеме нельзя получить эффективное ограничение тока открытого силового транзистора при насыщении трансформатора, т.е. малую разницу между током ограничения и рабочим током трансформатора.

Цель изобретения - повыщеиие надежности преобразователя.

Поставленная цель достигается тем, что в транзисторном преобразователе цепи запирания выполнены на двух управляющих транзисторах и дополнительном источнике постоянного напряжения, причем эмиттер вспомогательного транзистора подключен к общей точке эмиттеров силовых тр.анзисторов, база этого транзистора подключена к щине указанного источника питания, а базы указанных управляющих транзисторов подключены через разделительные резисторы к коллектору вспомогательного транзистора, коллектор каждого управляющего тразистора подключен соответственно к базе одного из силовых транзисторов, а эмиттеры управляющих транзисторов подключе,ны к одной из щин дополнительного источника напряжения, вторая щина которого

соединена со второй шиной источника питания преобразователя.

На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого преобразователя.

Преобразователь содержит силовые транзисторы 1 и 2, переходы база-эмиттер которых зашунтированы соответственно диодами 3 и 4, а эмиттеры соединены между собой. Трансформатор 5 имеет две коллекторные обмотки б и 7, соединенные последовательно и подключенные общей точкой к положительной шине источника 8 питания, а противоположными выводами - к коллекторам силовых транзисторов 1 и 2, и базовую обмотку 9, подключенную через балластный резистор 10 к базам силовых транзисторов. Резистор 11 включен между обп1ей точкой эмиттеров силовых транзист()ров 1 и 2 и минусовой шиной источника 8 питания. Вспомогательный транзистор 12 подключен эмиттером к обш,ей точке эмиттеров силовых транзисторов, а базовой -- к минусовой шине источника 8 питания. Управляющие транзисторы 13 и 14 имеют объединенные эмиттеры, а базы их подключены через разделительные резисторы 15 -и 16 к коллектору вспомогательного транзистора 12. Коллектор первого управляющего транзистора 13 соединен с базой первого силового транзистора I, а коллектор второго управляющего транзистора 14 с базой второго силового тр;п1зпстора . 2. Дополнительный источник 17 постоянного напряжения, построениый на одной из выходных об.моток 18трансфор.матора 5, минусовой шиной подключен к общей точке эмиттеров управляющих транзисторов 13 и 14, а плюсовой щи ной - к минусовой щине источника 8 питания.

Устройство работает следующим образом.

При подаче напряжения питания преобразователь начинает работать, как обычный мультивибратор Ройера. Для улучшения запуска используется любая из известных схем запуска.

Предположим, что после подачи питания ток начинает протекать через силовой транзистор 1. Тогда на обмотке 9 появляется напряжение, поддерживающее транзистор в открытом состоянии. Одновременно появляется напряжение на выходной обмотке 18 и на щинах дополнительного источника 17 напряжения. Пока сфдечник трансформатора 5 ненасыщен, ток, протекающий через транзистор 1 и резистор 11, определяется нагрузкой преобразователя. Величина резистора 11 выбирается таким образом, чтобы во всем диапазоне нагрузок преобразо вателя при ненасыщенном сердечнике трансформатора 5 падение напряжения на резисторе было недостаточным для вскрытия вспомогательного транзистора 12, который

при этом закрыт, также закрыты управляющие транзисторы 13 и 14. Когда сердечник трансформатора 5 начинает насыщаться, резко растет ток через транзистор 1 и резистор 11. Ток, протекающий через резистор 11, достигает величины, при которой вспомогательный транзистор 12 открывается, при этом открываются управляющие транзисторы 13 и 1, минусовая щина дополнительного источника 17 подключается к базе силового транзистора 1 и происходит

процесс активного запирания этого транзистора, длительность которого определяется временем рассасывания неосновных но сителей в его базе.

Для того, чтобы начался указанный процесс, управляющий транзистор 13 и вспомогательный 12 не должны переходить в режим насыщения, что также значительно сокращает время запирания силового транзистора 1.

После запирания силового транзистора напряжение на обмотке 9 трансформатора 5 меняется на противоположное по знаку и открывается силовой транзистор 2, после чего описанный процесс повторяется.

Формула изобретения

Транзисторный преобразователь, содержащий трансформатор со средней точкой,

подключенной к одной из щин источника питания преобразователя, силовые транзисторы, эмиттеры которых объединены между собой, резистор, включенный между общей точкой эмиттеров силовых транзисторов и второй шиной указанного источника

питания, вспомогательный транзистор, переход база-эмиттер которого подключен параллельно указанному резистору, и цепи запирания силовых транзисторов, подключенные к базам силовых транзисторов, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности преобразователя, указанные цепи запирания выполнены на двух управляющих транзисторах и дополнительном источнике постоянного напряжения, причем эмиттер вспомогательного

транзистора подключен к общей точке эмиттеров силовых транзисторов, база этого транзистора подключена к шине указанного источника питания, а базы указанных управляющих транзисторов подключены через разделительные резисторы к коллектору вспомогательного транзистора, коллектор каждого управляющего транзистора подключен соответственно к базе одного из силовых транзисторов, а эмиттеры управляющих транзисторов подключены к одной из щин дополнительного источника напряжения, вторая шина которого соединена со второй шиной источника питания преобразователя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

перемагничивания трансформатора.-«Электронная техника в автоматике, вып. 10, с. 118-121.

2. Патент США № 3781638, кл. , опублик. 1974.