Статический преобразователь напряжения Советский патент 1982 года по МПК H02M7/537 

Изобретение относится к преобразовательной технике, в частности к преобразователям напряжения из постоянного в переменное или постоянное,- и может бьоть применено в источниках питания радиотехнических устройств .

Известен преобразователь напряжения, содержащий два транзистора, эмиттеры которых объединены и соединены с шиной питания, а коллекторы соединены с концами первичной обмотки трансфорй1атора, средняя точка этой обмотки соединена с другой шиной питания, к базо-эмиттерным переходам транзисторов подключены управляющие обмотки трансформатора I.

Недостатком этого преобразователя являются сквозные токи транзисторов. Эти токи возникают из-за конечного времени рассасывания неосновных носителей в базах насыщенных транзисторов. Вследствие этого в момент переключения оОа транзистора некоторое время открыты одновременно, так как запертый транзистор открывается сразу при изменении полярности входного напряжения, а насыщенный запирается только после рассасывания носителей в области базы, в результате

концевые выводы первич ной обмотки трансформатора оказываются одновре.менно подключенными через насыщенные транзисторы к одной шине питания, а ее средний вывод - к другой. При этом магнитные поля токов, протекающих через половины первичной

.обмотки трансформатора, взаимно компенсируются и амплитуда этих токов

10 достигает дебятков ампер. На коллекторах транзисторов при этом присутствует полное напряжение питания, в результате транзистор оказывается в режиме перегрузки по току и мощнос15ти, а КПД преобразователя снижается.

Известен также преобразователь напряжения, содержащий предвари ельный усилитель или автогенератор, по описанной схеме и усилитель мощнос20ти, построенный аналогично, управляющие обмотки которого являются выходными обмотками трансформатора первого каскада 2.

Недостатком этого устройства также

25 являются сквозные токи транзисторов.

Наиболее близким к изобретению является преобразователь напряжения, содержащий два двухтактных тpaнзиc i торных каскада с выходными трансфор30маторами, причем выходной трансформатор последнего каскада имеет дополнительную обмотку, концы которой через диоды связаны с управляющими транзисторными переходами. В устройстве частично решена проблема устранения сквозных токов с помощью дополнительных обмоток, присоединенных через диоды к базам выходного усилителя 3 .

Однако этот преобразователь имеет низкий КПД из-за того, что управлени режимом работы транзисторов с помощь дополнительной обмотки производится в сильноточных цепях выходного усилительного каскада.

Целью изобретения является повышение КПД преобразователя.

Поставленная цель достигается тем, что в статическом преобразователе напряжения дополнительные . :обмотки подсоединены к управляюнщм переходам транзисторов предыдущего каскада ,

На чертеже приведена схема преобразователя.

Преобразователь состоит из транзисторов 1 и 2, эмиттеры которых подключены к одной шине питания, а коллекторы через обмотку 3 трансферматора 4 - К другой, трансформатора 5, обмотки б и 7 которого через резисторы 8 и 9 подключены к базоэмиттерным переходам транзиофоров 1 и 2, транзисторов 10 и 11, аналогично соединенных с обмоткой 12 трансформатора 13, обмотками 14 и 15 трансформатора 4 и резисторами 16 и 17.

К базо-эмиттерным переходам транзисторов 1 и 2 подключены также через диоды 18 и 19 дополнительные об мотки 20 и 21 трансформатора 13.

Преобразователь работает следующим образом.

в исходном состоянии транзисторы 1 и 10 насыщены, а транзисторы 2 и 11 заперты.

При изменении полярности входного напряжения на базу транзистора 1 поступает запирающее напряжение sj через время, необходимое для рассасывания неосновных носителей в его базе, он закрывается; Но на транзистор 2 открываквдве напряжение не поступает, так как диод 19 открыт напряжением с обмотки 21 трансформатора 13, Таким образом, через рассасывания носителей в базе транзистора 1 оба транзистора 1 и 2 закрыты. При этом исчезает напряжение, открывающее транзистЪр 10, и не появляется напряжение, открывающее транзистор 11, так как энергии, запасенной в индуктивности рассеяния трансформатора 4, недостаточно для открывания транзистора 11 и для рассасывания неосновных носителей в базе транзистора 10 одновременно.

Через время, необходимое для рассасывания носителей в его базе, транзистор 10 закрывается. При этом исчезает напряжение на обмотке 21, открывающее диод 19 и транзистор 2° открывается. Вследствие этого на обмотке 15 трансС-орматора 4 появляется напряжение, открывающее транзистор 11, и он выходит в насыщение. При следующей смене полярности входного напряжения процесс пойдет аналогично .

Если устройство содержит нёсколько усилителей мощности, .то обмотки 20 и 21 размещаются на выходном трансформаторе 13 того усилителя, у которого время восстановления транзисторов 10 и 11 пр условиям работы максимально.

Предлагаемое устройство позволяет повысить КПД устройства за счет устранения сквозных токов транзисторов мощных выходных каскадов, воздействуя на управляющие цепи предыдущего маломощного каскада. о

Формула изобретения

Статический преобразователь напряжения, содержащий два двухтактных транзисторных каскада с выходными трансформаторами, причем выходной трансформатор последнего каскада имеет дополнительную обмотку, конщл которой через диоды связаны с управляющими транзисторными электродами, о тличающийся тем, что, с целью повЕзЕяения кпд, упомянут;Эя обмотка подсоединена к управляющим транзиcтopны t электродам предыдущего каскада .

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Источники электропитания на полупроводниковых приборах. Под ред. С.Д.Додика и Е.И.Гальперина. М., Советское радио , 1969, с. 227229.

2. Исаев Э.А..Полупроводниковые преобразователи напряжения. М., Воениздат, 1962, с. 71.

3. Патент США № 3.421.099, кл, 330-15, 1969.