SU1101989A1 - Двухтактный преобразователь посто нного напр жени в посто нное - Google Patents

Abstract

ДВУХТАКТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ, вьшолненный по схеме моста, плечи которого образованы коммутирующими транзисторами и емкостным делителем, трансформатор, первична  обмотка которого включена в диагональ моста, друга  диагональ которого подключена к входным выводам, а вторична  обмотка через выпр митель и емкостный фильтр подсоединена к выходным выводам, при этом обмотки полоткительной обратной св зи через базовые резисторы подключены к управл ющим переходам соответствующих коммутирующих транзисторов, частотозадающий индуктивньм блок, первый вывод которого подключен к средней точке емкостного делител , второй вывод св зан с выходом усилител  рассогласовани , а остальные выводы через диоды и дополнительные обмотки трансформатора св заны с управл юищми переходами коммутирующих транзисторов, при этом средн   точка резистивного делител , включенного параллельно емкостному делителю, подсоединена к входу усилител  рассогласовани ,другой вход которого соединен со средней i точкой емкостного делител , о т л ичающийс  тем, что, с целью повьт1ени  надежности в работе и улучшени  технологичности изготовлени , в него введены два регулирующих транзистора противоположного типа проводимости , базы которых соединены с выходом усилител  рассогласовани ,эмиттеры подключены к средней точке емкостного делител , а коллекторы через соответствующие разделительные диоды и общий резистор соединены с со вторым выводом частотозадающего 00 индуктивного блока, вьтолненного в со виде трехобмоточного дроссел .

Description

Изобретение (ггпос ; - , -. ной радноэле стр(знккс ч Hi;;:/ применение в устройс/г ;; - :.;.;лспитани  радиоэлетчтрогп:.;:; j-iiii-,

Дл  питани  элект11о;;и: угпримен ютс  конверторы. 1:1-,:П.

по ПОЛУМОСТОВОЙ или МОСТОРОП

с непосредственным плир млеит-;: вого напр жени  и ца.пь/еГгии-м i разованием его н;:; io ji;i::iGi:.n4 тоте в необходимые момг и.пь rii него напр жени .

Известен полумостовой niC ватель, содержащий два оспои транзистора 3 выходной траисф с обмотками подою1тельно: пб св зи, подключенными к вхсда с новных транзисторов че1эс: отр; тельные резисторы, н всло.ог. л обмотками, соединеншлмн с oCiMo-j положительной обратной сз зк,, ;также врем  задающий двухобмо7г( дроссель насыщени , од)И конм;моток которого соединены чсрег) с обмотками обратной св зи,, а ,.: гие - с управл ю:щ ми перехо,;:ат/ новных транзисторов ,

Недостатками устройства ;з.;;мала  надежность работ 1 и-з Torii, ных частотах из-за cyiii:ecT: e:: ro асимметрии длительности;:; зл;:;0-г состо ни  силовьх транзистосо:: нестабильность частоты rioec ip-:-: н   при изменении напр лсенк :;

НИН .

Известен таклсс .освертор , содержащий два ос: транзистора, выходной грг : с- обмоткам ; поло};ште;;:ы1О св зи, подключекнымк к ных транзисторов -дсрез orv ные резисторы, и :ocпo i :i w обмотками,, соединеннымг с положительной обратной 3 адающий д в ухо бмот оч 11 ьи-: р, насьщени , одни iconvib c;5i-:i торого соединень через , мотками обратной св зи, : /.:;;; св заны с управл юатимрь перггх: основных транзисторов ч зсги тельные транзисторы, кодлетггс дого из которых подключе: : -/с диод к базе основного тзЕ1ип ; переход база--эг-шттер зашунтиг резистором, база через рези

г динена с другим обмот), дроссел  5 а эмиттер тюдклю ш; ходу вспомогательной обмоткгт

1 1 1Г

1 1 I I т

;пл С выKCK-ii-i/TupyboiiiH .к трачзистстрон 5 частотозадаюший и луктивнын блок, первый вывод KOT-TDcro подключе.ч к средней емкостного делител , второй выпод св зан с: выходом уср лител  рзссогласспапн  а осталг ные выводы через диоды и дополнительные.обмотки трансформатора - с управл ;01Шьш переходами комьг/тируюишх транзисторов ,, при этг:-;--: средн   точка резнеTUTiiioro д,едисд . включенного парал лельно емкгзстному делителю, подсоединена к входу усилите.а  рассогласооами , другоГЕ вход которого соеди lie; со среди1:й точкой емкостного да /ИГ г л   , знестный конвертор имеет- автома тический симметрирован 1  , ис: завис ишй от технологического разброса параметров полупроводникевых npiiOopoB; исключает py4iiyin регулировку режима симметрировани  и noBtiiiiiacT надежиост конвертора jlTo имеет большое значе1П1е в услови х серий юго производства 4 . Од1гако вследствие использовани  двух дросселе, работаюигих на неполной петле гистерезиса 5 при случайиог отказе любого элемента схемы еим етрированит неизбежно в ixoдит И: стро  один из силовых транзисто ров. что приводит к отказу конверто ра. Таким образом, этот конвертор недостаточно гтадеже. Кроме того, исгюдъзоиание Д1зух дросселей услож 1 ет схему конвертора и соответст ,пе1н-ю сборку и настройку, а схема симметр1- розани  имеет большую нестабидьность изг-емсии  частоты пре обоазовани  при гз еиени:- наар ке y -i i f i ГГ -1 П   Цель изобрете 1и  повы1иение на дежности и технологичнос ти изготовлени , Г1оставле П а  цель достигаетс  теМ; что в двухтактный преобразова тель посто нно о напр жени  в посто нное , вь Г1однеи1 ый по схеме юст тглечи которого образова; Ы коммутирующими транзисторами и емкостньи делргтелем. траЕ1сформатор j первична обмотка которого включена в диагоi 3jTb моста, друга  диагональ которого подключена к входным выводам, а вторична  обмотка через выпр митель и емкостный фильтр подсоедине к выходным выводам,, при зтом обмот по.лоло-ггельной обратной св зи через рйвл юпптм переходаг- с о ответе тпукгш х .5утирую1Цих т 5анзисторов , частотоза .даготий индуктивный блок, первьп которого подключен к средней точке емкостного делител  ,второГ вывод св зан с выходом усилител  рассогласовани , а оста.дьные выводы через диоды и дополиителыпле обмотки трансформатора св заны с управл юи1И ;и пepexoдa пl коммутирую Щ1х транзисторов , при этом средн   точка резистивного делител , включен} ого иаралде-пьно e кocтнoмy делителю, подсоединена к первому входу усилител  рассогласованр: , другой вход которого соединен со средней точкой емкостного де:п1тел , введены два регулируюлих транз;1стора противоположного типа провод1-1г- ости, базы которых соедипень: с выxoдo усилител  рассогласова1Н1 , эмиттеры подключены к средней точке ег-н остного деаител , а коллекторы через соответствующие раз.делительные диоды и общий резистор соеди; ены с зтepы ; выводом частотозадающего индуктивного блока выполне;пюго в виде трехобмоточного дросеед  , На чертеже изображена принципиальна  схема двухтактного преобразовател  посто нного 11апр жер{и  в посто нное , Преобразователь выполнен на коммутир у -оигих транзисторах 1 и 2 и снабжен вь ходным трансфор атором 3, первична  4 .которого включена в диагональ моста, образовап юго транзисторами 1 и 2 и емкостным делителе ; на конденсаторах 5 и 6. Обмотки 7 Г 8 иоломштельной обратной св зи через базовые резисторы 9 и 0 ;тодключе;1Ы к соответствую1щ-:м управл ющим переходам транзисторов 1 и 2, Вторичные обмотки 1 1 трансфор атора 3 через зь пp  cггeль на диодах 12 и 13 pf емкостнь;й фильтр 14 подклгс гены к выходны вывода ;. Лросс- дь 15 входит в ггастотозадаюшего ин.дуктивного блока с обмотками 16 и 17, которые подсоединены соответственно ; дoпoлнIIтeJгыiы обмоткам 18 и 19 трансформатора 3 через диоды 20 ri 21 и базоэмиттерные ггереходы транзисторов 1 и 2, шунтированные сготпетстзенно диодам 22 и 23. Тро.т;.51 пбмотка 24 дроссел  1 .S соед1-и ена через резистор 25 и разде.дите.д-.н.е

диоды 26 и 27 с регулируюи5ими транзисторами 28 и 29, к базам которых подключен выход усилител  30 рассогласовани . Инверсный вход операционного усилител  30 рассогласовани  соединен со средней точкой делител  напр жени  на резисторах 31 32, включенного параллельно емкостному делителю напр жени  на конденсаторах 5 и 6, к средней точке которого подключен пр мой вход усилител  30. Питание усилител  30 осуществл етс  двум  однополупериодными вьтр мител ми на диодах 33 и 3 и конденсаторах 35 и 36 от дополнительного отвода первичной обмотки 4 трансформатора 3.

Устройство работает следующим образом.

Транзисторы 1 и 2 поочередно подключают к конденсаторам 5 и 6 первичную обмотку 4 трансформатора 3. При включении транзистора 1 первична  обмотка 4 подключаетс  к конденсатору 5. Базовый ток транзистора 1 обеспечиваетс  при этом обмоткой 7 положительной обратной св зи трансформатора 3. К обмотке 16 дроссел  15 через диод 20 приложено напр жение обмотки 18 трансформатора 3. Под действием этого напр жени  дроссель перемагничиваетс  и при достижении им состо ни  насыщени  ток через обмотку 18 трансформатора 3 резко возрастет, что приводит к запиранию транзистора 1 и опркидьгеанию преобразовател . Затем включаетс  транзистор 2 и процесс протекает аналогично.

При превышении напр жени  на одном из конденсаторов, например на конденсаторе 6, между средними точками емкостного и резистивного делител  напр жени  возникает разность потенциалов. Усилитель 30 открывает транзистор 28 и закрывает транзистор 29. При открытом транзисторе 2 напр жение положительной ,пол рности с обмотки 24 симметрировани  дроссел  15 через диод 26 подаетс  на коллектор транзистора 28. При этом через транзистор 28 протекает ток, размагничивающий сердечник дроссел  15, в результате чего увеличиваетс  врем  открытого

состо ни  транзистора 2. При открытом транзисторе 1 на коллектор транзистора 29 с обмотки 24 симметрировани  дроссел  15 подаетс  напр жение отрицательной пол рности. А так как транзистор 29 закрыт, размагничивание сердечника дроссел  15 не происходит. Таким образом, путем регулировани  тока размагничивани  в обмотке 24 симметрировани  происходит управление временем открытого состо ни  транзистора 2, за счет чего напр жение на конденсаторе 6 уменьшаетс  и асимметри  напр жени  на конденсаторах 5 и 6 устран етс  автоматически.

Регулирование тока размагничивани  на обмотке 24 симметрировани  дроссел  15 позвол ет обеспечить стабилизацию частоты преобразовани  устройства при изменении напр жени  питани .

При превышении напр жени  на другом конденсаторе, например на конденсаторе 5, схема симметрировани  работает аналогичным образом. При этом регулируетс  длительность открытого состо ни  транзистора 1 за счет протекани  тока размагничивани 

через транзистор 29.

В результате преобразователь работает в режиме автоматического устранени  асимметрии.

Выход из стро  любого полупроводникового элемента схемы симметрировани : усилител  30,диодов 26, 27, 33 и 34, транзисторов 28 и 29, не приводит к отказу работы конвертора , в частности к отказу транзисторов 1 и 2. Б этом случае конвертор работает без автоматического симметрировани  под управлением обмоток 16 и 17 дроссел  15.

Величина асимметрии при отказе

схемы симметрировани  определ етс  величиной неуправл емого тока размагничивани  обмотки 24 дроссел  15 через резистор 25.

Таким образом, изобретение обеспечивает надежность конвертора при эксплуатации и высокую стабилизацию частоты преобразовани  конвертора при изменении напр жени  питани , увеличивает диапазон симметрироваНИН примерно на 50%.

:с

/«

Claims (1)

1. ДВУХТАКТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ, выполненный по схеме моста, плечи которого образованы коммутирующими транзисторами и емкостным делителем, трансформатор, первичная обмотка которого включена в диагональ моста, другая диагональ которого подключена к входным выводам, а вторичная обмотка через выпрямитель и емкостный фильтр подсоединена к выходным выводам, при этом обмотки положительной обратной связи через базовые резисторы подключены к управляющим переходам соответствующих коммутирующих транзисторов, частотозадающий индуктивный блок, первый вывод которого подключен к средней точке емкостного делителя, второй вывод связан с выходом усилителя рассогласования, а остальные выводы через диоды и дополнительные обмотки трансформатора связаны с управляющими переходами коммутирующих транзисторов, при этом средняя точка резистивного делителя, включенного параллельно емкостному делителю, подсоединена к входу усилителя рассогласования,другой вход которого соединен со средней точкой емкостного делителя, о т л ичающийся тем, что, с целью повышения надежности в работе и улучшения технологичности изготовления, в него введены два регулирующих транзистора противоположного типа проводимости, базы которых соединены с выходом усилителя рассогласования,эмиттеры подключены к средней точке емкостного делителя, а коллекторы через соответствующие разделительные диоды и общий резистор соединены с вторым выводом частотозадающего индуктивного блока, выполненного в виде трехобмоточного дросселя.