Самовозбуждающийся однотактный транзисторный конвертор Советский патент 1981 года по МПК H02M3/335 

Изобретение относится к преобразо вательной технике и может быть исповьзовано в системах вторичного электропитания для преобразования постоянного напряжения посредством однотактных транзисторных конверторов. Известны транзисторные однотактные конверторы и стабилизаторы посто янного напряжения, содержащие силово транзисторный ключ и выходной LCD-фильтр, в которых осуществляется ограничение потребляемого тока, проходящего через ключ на любом заданном уровне, путем введения резистивного датчика тока в силовую цепь и воздействием сигнала, снимаемого с датчика на блок управления ключом Г11 и 21 . . К недостаткам данного рииеиия от носятся - дополнительные потери мощ ности в резистивиом датчике тока. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является с мовозбуждаюадийся однотактный транзи торный конвертор, обладающий более высоким КПД, содержащий основной транзистор, вьаходной LCO-фильтр, трансформатор тока, первичная ка которого включена пос/тедовательи в силовую цепь основного транзистора, а вторичная обмотка через токозадающий резистор соединена с входной цепью основного транзистора, и блок управления с узлом ограничения тока коллектора основного транзистора.Снимаег 1й с токозадающего резистора сигнал подается на вход порогового устройства и далее на блок управления, выход которого связан с дополнительной обмоткой трансформатора тока, с помснцью которой запирается основной транзистор Гз. Цель изобретения - упрощение устройства. Эта цель достигается тем, что в устройстве блок управления выполнен в виде блокирующего транзистора, включенного параллельно входу основного транзистора и стабилитрона,включенного между базой блокирующего транзистора и первым выводом токозадгиощего резистора, второй вывод которого соединен с базой основного транзистора, причем в цепь вторичной обмотки трансформатора тока включен введенный диод. На чертеже приведена принципиальная электрическая схема самовозбуждающегося однотактного конвертора.

Конвертор содержит основной транзистор 1, выходной трансформатор с обмотками 2-4,трансформатор тока 5, блокировочный транзистор 6,стабилитрон 7, токозадающий резистор 8, диоды 9-13, выходной дроссель с обмотками 14 и 15, резисторы 16 и 17, конденсаторы 18 н 19, узел 20 управления запуском и нагрузку 21,

К источнику питания схемы подключены последовательно соединенные первичная обмотка трансформатора 5 тока, первичная обмотка 2 выходного трансформатора и основной транзистор 1, соединенный эмиттером с минусом питания, коллектором - с первичной обмоткой 2. Вторичная обмотка 4 подключена через выпрямляющий диод 12 к LCD-фильтру, содержащему обмотку 14 выходного дросселя, выходной конденсатор 19 и встречный диод 13, Блокировочный транзистор б, подключенный коллектором к последовательно соединенным резистору 8 и диоду 9, образует с ними последовательную цепь, анодом диода 9 и эмиттером блокировочного транзистора 6, подключенную к вторичной обмотке трансформатора 5 тока. Ваза блокировочного транзистора 6 подключена через стабилитрон 7 к точке соединения диода 9 и резистора 8. База переключающего транзистора 1 соединена с коллектором блокировочного транзистора б и через диод 11 с выводом, обмотки 3 обратной сйязи выходного трансформатора,второй вывод которой соединен с эмиттерами переключающего транзистора 1 и блокировочного транзистора 6, Вторичная обмотка 15 выходного дросселя подключена к входу узла 20 управлени запуском, выход которого через резистор 17 подключен к катоду диода 9. Коллектор транзистора 1 соединен через диод 10 с параллельно соединенными резистором 16 и конденсатором 18, второй конец которого соединен с плюсом питания. Нагрузка 21 подключается параллельно выходному конденсатоРУ 19,

Конвертор работает следующим образом,

В момент подачи напряжения питани напряжение на измерительной обмотке 15 выходного дросселя равно нулю, и в этом случае на выходе узла управления запуском 20, предназначенного для стабилизации выходного напряжения конвертора (осуществляемой по сигналу измерительной обмотки 15 выходного дросселя), появляется напряжение, запускающее конвертор через резистор 17. Транзистор 1 полностью открывается вследствие положительной обратной связи по току коллектора, осуществляемой трансформатором 5 тока. По . вторичной обмотке транс- форматора 5, по цепи диода 9 и резистора 8 протекает ток, нарастающий по линейному закону, вследствие чего напряжение на резисторе 8 увеличивается. По достижении последним определенного уровня открывается стабилитрон 7. Блокировочный транзистор 6 переходит а проводящее состояние. Последнее вызывает уменьшение тока в коллекторе транзистора 1 и, следовательно, уменьшение намагничивакадего тока основного трансформатора. Первичная обмотка 2 выходного трансформатора начинает разряжаться по цепи конденсатора 18 и резистора 16 через диод 10, В обмотке 3 обратной связи возникает напряжение,запирающее транзистор 1 при помощи диода 11, Тем сак&лм происходит отсечка тока в коллекторе переключающего транзистора 1, уровень которой не зависи ни от напряжения питания, ни от Тока нагрузки 21,

Повторный запуск конвертора происходит либо по окончании разряда обмотки 2 основного трансформатора,либо в момент повторного появления запускающего сигнала на выходе узла 20 управления запуском (в зависимости от величины напряжения на выходе конвертора). В результате переключений переключающего транзистора 1 во вторичной обмотке 4 основного трансформатора возникает знакопеременное напряжение, которое выпрямляется диодом 12 и распределяется между нагрузкой 21 и первичной обмоткой 14 выходного дросселя, в промежутки времени, когда транзистор 1 закрыт, обмотка 14 выходного дросселя через диод 13 разряжается по цепи конденсатора 19 и нагрузки 21,

По сравнению с известным узел ограничения тока коллектора основного транзистора выполнен проще, так как содержит меньше обмоток и элементов.

Формула изобретения

Самовозбуждающийся однотактный транзисторный конвертор, содержгиций основной транзистор и выходной LСО-фильтр,- трансформатор тока, первичная обмотка которого включена последовательно в силовую цепь основного транзистора, а вторичная обмотка через токозсщающий резистор соединена с входной цепью основного транзистора, и блок управления с узлом ограничения тока коллектора основного транзистора, отличающийс я тем, что, с целью упрощения,указанный узел выполнен в виде блокирующего транзистора, включенного параллельно входу основного транзистора и стабилитрона, включенного между ба ЗОЙ блокирующего транзистора и первым выводом указанного токозадающего резистора, второй вывод которого COR

дйнеи с базой основного транзистора, причем в цепь вторичной обмотки . трансформатора тока последовательно включен введенный диод.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 554613, кл. Н 03 К 4/50, 1975.

2.Авторское свидетельство СССР 684531, кл. G 05 F 1/56, 1977.

3.Авторское свидетельство СССР 679962, кл. G 05 F 1/46, 1977.