SU1023592A1 - Преобразователь посто нного напр жени - Google Patents

Abstract

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержаций задающий генератор, выходы которого подключены через ограничивакздие резисторы к соответствующим входам транзисторов двухтактного усилител  мощности, причем одни из выводов ограничивающих резисторов присоединены к одним из электродов диодов, другие электроды которых подключены к соответствующим обкладкам конденсатора, св занным с базами транзисторов, о тличающийс  тем, что, с целью повышени  надежности работы преобразовател  путем обеспечени  сИютетричности работы обоих транзисторов при одновременном уменьшений .обратного напр жени  на их переходах эмиттер - база, соответству1риие обкладки конденсатора присоединены к базам транзисторов через введенные резисторы, величина которых выбираетс  из соотношени  |bZ..o,v., . где К - величина резистора,огра ничивающего отпирающий базойый ток; и - амплитудное .значение напр жени  управлени  преобразователем; и - величина допустимого об ратного напр жени  на переход эмиттер - база транзисторов преобразовател . Сл

Description

Изобретение относитс  к области электротехники и может быть использ вано в устройствах автоматики, св з и электромеханики, требующих преобр зовани  энергии посто нно1о (переме ного) напр жени  в посто нное (пере менное) . Известны преобразователи напр же ни , содержащие транзисторный инвер тор, задающий генератор, форсирующи LRCD-цепочки и RCD-цепочки, исключа ющие одновременность открытого состо ни  транзисторов Cl. Применение таких цепочек позвол ет снизить динамические потери на 30-50%. Однако преобразовател м с форсирующими цепочками присущи хот  и короткие, но мощные выбросы сквозных токов, что приводит к снижению надежности и повышенному помехоизлу чению, спектор которого достаточно широк из-за крутого фронта переключени  транзисторов. Форсирующие цепочки- увеличивают выброс напр жени  и тока в база транзисторов, что при водит к снижению надежности. Преобразователи с RCD-цепочками, исключающими одновременность открыти  транзисторов, не имеют сквозных токов, но из-за разброса параметров силовых транзисторов им свойственна асимметри /.привод ща  к одностороннему насЕлщению силового транс форматора и наличию выбросов тока в одном из плеч преобразовател , что в свою очередь приводит либо к низкой надежности и повьлшенному помехоизлучению , либо к необходимости подбора силовых транзисторов, чт усложн ет устройство, снижает технологичность его изготовлени  и повышает стоимость. Цепочки известног устройства, включающие одновременность открыти  транзисторов, требую дополнительных моточных элементов, что также снижает технологичность изготовлени  и повьщает стоимость. Известен преобразователь напр же ни , в котором благодар  включению емкости между базами транзисторов увеличиваетс  длительность фронтов переключени  и, как следствие,умень иаетс  уровень помехоизлучени  Но поскольку при этом увеличиваетс  длительность не только времени включени , но и времени выключени  транзисторов, существенного уменьшени  амплитуды выбросов сквоз ных токов и уровн  помехоизлучени  можно добитьс  только при значитель , ном увеличении длительности фронта переключени  транзисторов, что приводит , к резкому увеличению динамиче ких потерь и тем самым снижению КПД Кроме того, наличие асимметрии плеч, вызванное разбросом времени рассасывани  зар да в базах транзис торов, приводит к по влению пyльca ции с частотой преобразовани  в первичной сети и нагрузке, т.е. к снижению надежности устройства. Наиболее близким к предложенному по технической сути  вл етс  преобразователь посто нного напр жени , содержащий задающий генератор, выходы которого подключсшы через ограничивак цие резисторы к соответствующим входам транзисторов двухтактного усилител  мощности, причем одни из выводов ограничивающих резисторов присоединены к одним из электродов диодов, другие электроды которых подключены к соответствующим обкладкам конденсатора, св занньам с базами транзисторов t3. В устройстве за счегг форсировани  запиранмаего базового тока уменьшаетс  врем  одновременного включени  транзисторов преобразовател  и тем самым увеличиваетс  его КПД. Однако ограничивающие отпирающий JTOK резисторы не могут быть выбраны достаточной дл  обеспегчени  симмет- рии работы плеч преобразовател  величины ,- поскольку дл  этого необходимо увеличить и напр жение управлени  (напр жение, поступающее с задающего генератора) U , а удвоенное (сложенное с напр жением зар женного в предыдуыий полупериод конденсатора ) прикладываетс  как обратное к переходам эммитер - база транзисторов преобразовател , что снижает надежность устройства. Кроме того, поскольку запиргиощий ток не ограничен и врем  выключени  транзисторов мало, фронт спада пр мого базового тока мал, что приводит к увеличению мощности ncwexoизлучени  и его cneKTpja, а также снижает надежность работы преобразовател . Целью изобретени   вл етс  повышение надежности работы путем обес- печени  симметричности работы плеч преобразовател , ограничени  запиранадегр тока и напр жени  на переходах эмиттер - база транзисторов преобразовател , обеспечени  оптимального режима управлени . Поставленна  цель достигаетс  тем, что в преобразователе посто нного напр жени , содержащем задающий генератор , выводы которого подключены чер§з ограничивающие резисторы к соответствующим входам т.ранзисторов двухтактного усилител  мощности, причем одни из выводов ограничивающих резисторов присоединены к одним из электродов диодов, другие электроДы которых подключены к соответствующим обкладкам конденсатора, св занным с базами транзисторов, соответствующие обкладки конденсатора

присоединены к базам транзисторов через введенные резисторы, причем величина резисторов выбираетс  ид Соотношени 

2и„ -Облог..

Р- VoSPv Ьде R - величина резистора, огра° ничивак цего отпирающий

базовый ток;

и - амплитудное значение напр жени  управлени  преобразователем;

и - величина допустимого об5ДОП . ратного, напр жени  на переходе эмиттер. - база транзисторов йреобразовател .

На фиг. 1 изображена принципиальна  схема преобразовател ; на ф г.2-г днаграмкш напр жений.

Силошые транзисторы 1 и 2 подсоединены к выходному трансформатоipy 3, к средней точке первичной обмотки которого присоединен через предварительный стабилизатор 4 один из вход{шх выводов. Базы силовых транзисторов через базовые ограничительные резисторы 5 и 6, зашунтированные последовательно соединенными вв цеаными резисторами 7 и 8 и диодами 9 и 10, подсоединены к па рафазным выходам задающего генератора 11. Точки соединени  резисторов , 7(8) с диодами 9(10) присоединены к конден сатору 12.

Силовые входные выводы транзисторного инвертора подключены к выходу предварительного стабилизатора 4, вход которого подключен к входным выводам. Выход зада1таего генератора 11 подключен к одноимённым выводам диодов 9 и 10 и через ограничиваккцие отпирающий ток сопротивлени  5 и 6 к базгш транзисторов инвертора. Сопротивлени  7 и 8 через диоды 9 и 10 подключены параллельно ограничивакпшм . сопротивлени м 5 и б соответственно . Емкость 12 включена между точкой соединени  диода 9 и сопротивлени  7 и точкой соединени  диода 10 и сопротивлени  8,

Преобразователь работает следующим образом.

Напр жение питани  U (фиг. 2) подаетс  на входные клеммы.предварительного стабилизатора напр жени  4, 5 стабилизированное напр жение с выхода поступает на силовой вход транзисторного инвертора.

Напр жение управлени  U пр моугольной формы, образованное Ujj. 10 (фиг.2а) с выходов задающего генератора 11 поступает через ограничительные сопротивлени  5 и 6 на базы транзисторов инвертора и поочередно включает и выключает транзисторы, вследствие чего на обмотках трансформатора и, следовательно, на выходе устройства присутствует стабилизированное напр жение пр моугольной формы.

Улучшение симметрии достигаетс  путем увеличени  напр жени  управлени  н, соответственно, пропорционального увеличени  ограничивающих сопротивлений .

Ограничение обратного напр жени  е и -дд юстигаетс  тем, что и по окончаний процесса рассасывани  носите- . лей в базовом переходе напр жение (и на зар женном конденсаторе) ограничено низкоомным делителем

(Ry и Tl-T e %) .

Ограничение запирающего тока ограничено резистором R (Rg) , что позво-i л ет формировать более благопри тную область работы при выключении транзисторов преобразовател  и ограничить спектр и мощность помехоизлучени .

Уменьшение потерь в цеп х управлени  обеспечиваетс  возможностью

0 формировани  оптимального режима их работы путем увеличени  Rorp. Ри всех изменени х коллекторного,а следова- тельно, и базового тока, нагрузки гфеобразоватёл , температуры окружа

. юшей среды,напр жени  питани  и уп5 оавлени  преобразовател .

Таким образом, данное техническое решение позвол ет значительно повысить надежность устройства.

fff

ч-н

Claims (1)

1. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий задающий генератор, выходы которого подключены через ограничивающие резисторы к соответствующим входам транзисторов двухтактного усилителя мощности, причем одни из выводов ограничивающих резисторов присоединены к одним из электродов диодов, другие электроды которых подключены к соответствующим обкладкам конденсатора, связанным с базами транзисторов, о т личающийся тем, что, с целью повышения надежности работы преобразователя путем обеспечения симметричности работы обоих транзисторов при одновременном уменьшений .обратного напряжения на их переходах эмиттер— база, соответствующие обкладки конденсатора присоединены к базам транзисторов через введенные резисторы, величина которых выбирается из соотношения о-р Ug.Aon.

   где ^Rorp.

   - величина резистора,ограничивающего отпирающий базовый ток;

   Ik — амплитудное значение напряжения управления преобразователем;

   U . — величина допустимого об' ратного напряжения на переходе эмиттер — база транзисторов преобразователя.

   ьэ

   СаЭ

   Си со ьэ >

   J023592