(5) ТРАНЗИСТОРНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ(5) TRANSISTOR CONVERTER OF CONSTANT VOLTAGE
Изобретение относитс к электротехнике и быть использовано в системах вторичного электропитани дл преобразовани уровн и стабилизации посто нного напр жени . Известны стабилизироЕзанные транзисторные преобразователи с токовой обратной св зью, выпблненние по дифференциальной схеме, содержащие насыщающийс трансформатор, два диода, два транзистора и стабилитроны Vj. Недостатком этих преобразователей вл етс их сравнительно низкий КПД при работе от источника питани с малым выходным сопротивлением. Наиболее близким к предлагаемому вл етс транзисторный преобразователь , содержащий насыщающийс трансформатор , источник питани , нагрузку , стабилитрон, два диода и два транзистора. Этот преобразователь им ет более высокий КПД при ра(5оте от источника питани с низким выходным сопротивлением за счет ввода транзисторов в линейный режим L2. Однако в известном устройстве при стабилизации происходит ограничение коллекторного тока транзисторов, что приводит к дополнительным потер м в транзисторах, а следовательно снижает КПД и надежность схемы. Цель изобретени - повышение КПД и надежности. Эта .цель достигаетс тем, что в транзисторном преобразователе с токовой св зью, содержащем насыщающийс трансформатор, стабилитрон, два основных транзистора, соедин ющих концы первичной обмотки насыщающегос трансформатора с первым входным выводом преобразовател , который объединен с первым выходным выводом преобразовател , два диода, через каждый из которых база основного транзистора соединена с концом вторичной обмотки насыщающегос трансформатора. 3 . отвод от средней точки которой соединен с вторым выходным выводом преобразовател , а отвод от средней точки первичной обмотки соединен с вторым входным выводом преобразовател , введены два дополнительных транзистора, тип проводимости которых противоположен типу проводимости основных транзисторов , каждый из дополнительных транзисторов включен параллельно соответствующему входу основного транзистора, базы дополнитедьных тран зисторов объединена и через стабилитрон соедине« 1 с вторым выходным выводом преобразовател . На чертеже приведена схема предла|Таемого преобразовател . Транзисторный преобразователь содбржит трансформатор 1 с первичной 2 и вторичной 3 обмотками. Отвод от средней точки первичной обмотки 2 соединен с одним входным вьшодом преoбpaзoвaJeл , соединенным с источником питани 4. Другой входной вывод подключен к эмиттерам основных транзисторов 5 и 6 одного типа проводимости , к коллекторам дополнительных транзисторов 7 и 8 противоположного типа проводимости и к нагрузке 9. Кол лекторы транзисторов 5 и 6 св заны с концами первичной обмотки 2 трансформатора 1, концы его вторичной обмотки 3 через диоды 10 и 11 соединены с базами транзисторов 5 и 6 и с эмиттерами транзисторов 7 и 8, а средн точка вторичной обмотки 3 трансформатора 1 подклочена к нагрузке 9 и стабилитрону 12, другой вывод которого св зан с базами транзисторов 7 и 8, Преобразователь работает следующим образом. При открытом транзисторе 5 напр жение источника питани приложено к первичной полуобмотке 2 трансформатора 1. Ток вторичной полуобмотки 3 замыкаетс по двум основным параллельным контурам 1. Вторична полуоб мотка 3 нагрузка 9, переход эмиттербаза открытого транзистора 5, диод 10 2. Вторична полуобмот1сп 3, стабилитрон 12, переход эмиттер - база транзистора 7, диод 10. Под действием напр жении, приложен ного к первичной полуобмотке 2, перемагничиваетс магнитопровод трансформатора 1. В момент насыщени магнитопровода резко возрастает намагничивающий ток трансформатора 1, а слеЗб94 довательно, и коллекторный ток транзистора 5« Падение напр к(ени на транзисторе 5 увеличиваетс , а напр жение на вторичной обмотке 3 уменьшаетс . Последнее приводит к уменьшению базового тока транзистора 5 что приводит к выходу его из насыщени , и его коллекторный ток начинает уменьшатьс . Напр жение на обмотках измен ет знак. Транзистор 5 закрываетс , открываетс транзистор 6. Далее процессы в схеме повтор ютс . Стабилизаци выходного напр жени осуществл етс следующим образом, разом. Пусть при открытом транзисторе 5 увеличилось выходное напр ххение источника питани k /например, из-за уменьшени тока нагрузки). Это вызывает увеличение напр жени на обг ютках 2 и 3 трансформатора 1. Увеличение напр жени обмотки 3 приводит к увеличению тока по следующему контуру: обмотка 3, стабилитрон 12, переход эмиттер - база транзистора 7i диод 10, т.е. увеличиваютс токи базы и коллектора транзистора 7. Это приводит к уменьшению базового тока транзистора 5. Напр жение змиттерколлектор транзистора 5 возрастает, а напр жение на первичной и вторичной полуобмотках 2 и 3 уменьшаетс до прехГнего уровн . Следовательно, напр хение на нагрузке 9 остаетс стабильным . Аналогичные процессы происход т при открытом транзисторе 6. Из анализа работы схемы следует, что в режиме стабилизации ток коллектора открытого силового транзистора Оу равен току нагрузки, умноженному на коэффициент трансформации трансформатора 1 . В схеме прототипа ток коллектора транзистора равен произведению тока нагрузки на коэффициент усилени Jpaнзиcтopa. Поэтому при одинаковых токах нагрузки потребление мощности в предложенной схеме по сравнению с известной , а КПД выие. Кроме того, поскольку коэ()С ициент усилени силовых транзисторов имеет значительный разброс при заданном токе нагрузки, ток коллектора в известном устройстве /юмет превысить допустимую величину. В предложенном устройстве ток коллектора всегда ограничен заданным,The invention relates to electrical engineering and to be used in secondary power supply systems for converting a level and stabilizing a constant voltage. Stabilized transistor converters with current feedback, differential circuits are known, which include a saturable transformer, two diodes, two transistors and zener diodes Vj. The disadvantage of these converters is their relatively low efficiency when operating from a power source with low output impedance. Closest to the present invention is a transistor converter containing a saturable transformer, a power source, a load, a zener diode, two diodes and two transistors. This converter has a higher efficiency at pa (5th from a power source with low output impedance due to the input of transistors in linear mode L2. However, in the known device during stabilization, the collector current of transistors is limited, which leads to additional losses in transistors, and therefore reduces the efficiency and reliability of the circuit. The purpose of the invention is to increase the efficiency and reliability. This goal is achieved by the fact that in the transistor converter with a current coupling containing a saturable transformer n, two main transistors connecting the ends of the primary winding of a saturable transformer with the first input terminal of the converter, which is combined with the first output terminal of the converter, two diodes, through each of which the base of the main transistor is connected to the end of the secondary winding of the saturable transformer. 3. the point of which is connected to the second output terminal of the converter, and the outlet from the midpoint of the primary winding is connected to the second input terminal of the converter, two additional tons are introduced anzistora type conductivity which is opposite to the conductivity type of the main transistor, each of the additional transistors connected in parallel with the corresponding input main transistor, the base of tran dopolnitednyh ican combined and connected through a zener «1 to the second output terminal of the converter. The drawing shows a diagram of the proposed | Taimy converter. Transistor converter contains transformer 1 with primary 2 and secondary 3 windings. A tap from the midpoint of the primary winding 2 is connected to one input of the junction module connected to the power source 4. The other input terminal is connected to the emitters of the main transistors 5 and 6 of the same conductivity type, to the collectors of the additional transistors 7 and 8 of the opposite conductivity type and to the load 9. The collectors of transistors 5 and 6 are connected to the ends of the primary winding 2 of transformer 1, the ends of its secondary winding 3 through diodes 10 and 11 are connected to the bases of transistors 5 and 6 and to the emitters of transistors 7 and 8, and the middle point of the secondary The winding 3 of the transformer 1 is connected to the load 9 and the zener diode 12, the other output of which is connected to the bases of the transistors 7 and 8, the converter operates as follows. When the transistor 5 is open, the power supply voltage is applied to the primary half-winding 2 of transformer 1. The secondary half-winding current 3 is closed in two main parallel circuits 1. Secondary half-winding 3 load 9, emitter base transition of the open transistor 5, diode 10 2. Secondary half-winding 3sp, zener diode 12, the emitter junction — the base of the transistor 7, the diode 10. Under the action of a voltage applied to the primary semi-winding 2, the magnetic core of the transformer 1 is re-magnetized. At the moment of saturation of the magnetic circuit, the magnetized transformer current 1, and tears, and the collector current of the transistor 5 "voltage drop (the transistor 5 increases and the voltage on the secondary winding 3 decreases. The latter leads to a decrease in the base current of the transistor 5, which leads to its going out of saturation, and its collector current begins to decrease. The voltage across the windings changes sign. Transistor 5 closes, transistor 6 opens. Next, the processes in the circuit are repeated. The output voltage is stabilized as follows, at once. Suppose that with an open transistor 5, the output voltage of the power supply source k (for example, increased due to a decrease in the load current). This causes an increase in the voltages on transformers 2 and 3 of the transformer 1. An increase in the voltage of the winding 3 leads to an increase in current along the following circuit: winding 3, zener diode 12, junction emitter - base of transistor 7i, diode 10, i.e. The currents of the base and collector of transistor 7 increase. This leads to a decrease in the base current of the transistor 5. The voltage of the emitter-collector of transistor 5 increases, and the voltage on the primary and secondary semi-windings 2 and 3 decreases to exceeding level. Consequently, the stress on the load 9 remains stable. Similar processes occur when the transistor 6 is open. From the analysis of the circuit operation, it follows that in the stabilization mode, the collector current of the open power transistor Oy is equal to the load current multiplied by the transformer ratio of transformer 1. In the prototype circuit, the collector current of the transistor is equal to the product of the load current by the gain of the junction factor. Therefore, at the same load currents, the power consumption in the proposed scheme is compared with the known, and the efficiency is different. In addition, since the voltage gain () C of the power transistor amplification has a significant variation for a given load current, the collector current in the known device / yumet exceeds the allowable value. In the proposed device, the collector current is always limited to the specified,
5100151001
коэффициентом трансформации, что повышает надежность.transformation ratio, which increases reliability.