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

(Sk) ТРАНЗИСТОРНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к преобраз вательной технике и может быть использовано в устройствах автоматики и вторичного электропитания. Известен преобразователь напряже ния, содержащий задающий генератор и усилитель мощности, трансформатор которого снабжен дополнительными обмотками, подключенными через диоды ко входам силовых транзисторов. В нем исключены сквозные токи череа силовые транзисторы 11. Однакоотсутствует симметрирование режима работы выходного транс-, форматора, что приводит к снижению КПД и надежности. Известен также транзисторный инвертор, в цепь питания которого вве ден линейный дроссель. При насыщени выходного трансформатора напряжение питания прикладывается к дросселю, .тем самым уменьшается перегрузка силовых транзисторов 2. Недостатками этого устройства являются низкие массогабаритные показатели и пониженный КПД. Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является транзисторный преобразователь напряжения, . содержащий инвертор с выходным трансформатором, обмотка обратной связи которого через коммутирующий магнитный элемент и запирающие диоды соединены с входами силовых транзисторов Сз. Недостатки такого устройства заключаются в ограничении выходной мощности и невысокой надежности. Цель изобретения - увеличение выходной мощности, повышения КПД и надежности. Поставленная цель достигается тем, что в состав транзисторного преобразователя напряжения введен магнитотранзисторный генератор, вторичные обмотки трансформатора которого через резисторы связаны с входами силовых транзисторов, а транзисторы упомянутого магнйтотранзисторного генератора связаны с обмоткой обратной связи выходного трансформа тора через синхронизирующие цепочки,j Синхронизирующая цепочка выполне на в виде двух конденсаторов, одни обкладки которых соединены с базами транзисторов магнитотранзисторного генератора, а другие - с противофаз,ными выводами обмотки обратной связи выходного трансформатора, причем средняя точка последней соединена с эмиттерами транзисторов генератора. Синхронизирующая цепочка выполне на в виде конденсатора, соединяющег выводы вторичных обмоток трансформа тора магнитотранзисторного генерато ра и выходного трансформатора, причем выводы указанных обмоток соедин ны друг с другом. Синхронизирующая цепочка выполнена в виде последовательно соедине ных конденсатора и резистора, На фиг. 1 представлена приЙципиальная электрическая схема транзисторного преобразователя; на фиг. 2 3 - схема подключения синхронизирую щей цепочки; на фиг. 4 - один из ва риантов подключения коммутирующего магнитного элемента; на фиг. 5 ва риант преобразователя, выполненный по полумостовой схеме. Преобразователь постоянного напря жения содержит инвертор на транзисторах 1 и 2 и .выходном трансформаторе 3, обмотка обратной связи которог через коммутирующий дроссель k, огра ничительный резистор 5 и запирающие диоды 6, связана со входами силовых транзисторов 1 и 2, базы которых , через резисторы соединены также со вторичными обмотками трансформатора 7 генератора на транзисторах 8 синхронизирующие конденсаторы 10, импульсный трансформатор 11 и нагруз ку 12. Транзисторный преобразователь напряжения работает следующим образом. При включении устройства запускается генератор на транзисторах В и 9 и трансформаторе 7, на вторичных обмотках которого появляется напряжение , возбуждающее силовые транзисторы 1 и 2 усилителя мощности. В конце полупериода насыщается коммутирующий дроссель Ц, его сопротивление резко уменьшается и открытый транзистор усилителя мощности форсированно запирается через один из диодов 6. Синхронизирующий импульс к транзисторам 8 и 9 генератора поступает -после окончания процесса рассасывания избыточного заряда в базе запираемого силового транзистора, т.е. в момент начала формирования фронта напряжения на выходном трансформаторе 3. Поскольку инерционными свойствами маломощных транзисторов 8 и 9 (по сравнению с транзисторами 1 и 2) можно пренебречь, полярность напряжения на трансформаторе 7 меняется на противоположную в момент формирования фронта напряжения на трансформаторе 3. Следовательно в начале следующего полупериода к базе силового транзистора усилителя мощности надежно приложено отпирающее напряжение любой необходимой мощности, причем независимо от вида нагрузки, поскольку трансформатор 7 никак не связан с нагрузкой 12. На фиг. 1 представлена схема синхронизации генератора на двух конденсаторах 10, соединяющих базы транзисторов 8 и 9 с обмотками обратнойсвязи выходного трансформатора 3, изменение напряжения на которых в момент .формирования фронта передается конденсатором в базу запираемого транзистора генератора, обеспечивай формированное запирание последнего. На фиг. 2 и 3 представлена более простая схема синхронизации (конденсатор и по одной обмотке на каждом трансформаторе), работа которой основана на резком увеличении коллекторного тока открытого транзистора генератора, что также вызывает быстрое переключение схемы. 8 ТОМ случае, когда эмиттеры силовых транзисторов не связаны друг с другом, последовательно с дросселем 4 включен импульсный трансформатор 11 (фиг. Ц). Схема такого преобразователя представлена на фиг. 5. После насыщения дросселя k к трансформатору 11 прикладывается напряжение, запирающее силовые транзисторы, а синхронизация генератора может осуществляться также непосредственно от выходной обмотки трансформатора 3- Подобная схема может быть использована для мощного

сетевого (220...380 В) нерегулируемого преобразователя.

Таким образом, обеспечивается надежная генерация схемы при любой необходимой мощности и виде нагрузки, причем в схеме отсутствуют сквозные токи и уменьшены динамические потери за счет форсирования запирания транзисторов.

формула изобретения

КПД и надежности, в него введен магнитотранзисторный генератор, вторич;ные обмотки трансформатора которого iчерез резисторы связаны с входами силовых транзисторов, а транзисторы упомянутого магнитотранзисторного генератора связаны с обмоткой обратной связи выходного трансформатора через синхронизирукяцие цепочки.

i. Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что синхронизирующая цепочка выполнена в виде последовательно соединенных конденсатора и резистора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

3.Авторское свидетельство СССР ff 780129, кл. Н 02 М 7/537, 1978.