SU1181084A1 - Импульсный преобразователь посто нного напр жени - Google Patents

Abstract

1. ИМПУЛЬСНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНА, содержащий силовой и управл ющие транзисторы , трансформатор с первичной обмоткой , первой и второй обмотками положительной обратной св зи и обмоткой отрицательной обратной св зи, коммутирующий и разв зывающие диоды , выходной и вспомогательный конденсаторы , причем силовой транзистор , первична  обмотка трансформатора и коммутирующий диод соединены по Т-образной схеме, вход которой подключен к входным вьшодам, а выход - к выходным выводам, зашунтированным выходным конденсатором, перва  обмотка положительной обратной св зи трансформатора через разв зывающий диод подключена к база-эмиттерноМу переходу силового транзистора , эмиттером соединенного с первым входным выводом, блок запуска подключен первым выводом к второму входному выводу, а вторым выводом к базе силового транзистора, блок управлени  входом подключен к входным выводам, а выходом - к базе управл ющего транзистора, отличающийс  тем, что, с целью увеличени  КП,1, в него введены первый и второй дополнительные диоды, соединенные соответственно последовательно с второй обмоткой положительной обратной св зи и обмоткой отрицательной обратной св зи и подключенные параллельно вспомогательному конденсатору, который через управл ющий транзистор подключен к база-эмиттерному переходу силового транзистора, при этом дополнитель (Л ные диоды включены в запирающем дл  силового транзистора направлении. 2.Преобразователь по п.1, отличающийс  тем, что блок управлени  снабжен задающим генератором и модул тором ширины импуль|Сов , причем первый выход задающего 00 генератора подключен к входу модул тора ширины импульсов, выходом соединенного с первым выходом блока уп00 равлени  . и 3.Преобразователь по пп.1 и 2, отличающийс  тем, что : блок управлени  и задающий генератор снабжены дополнительными выходами, а блок запуска, выполненный на запускающем транзисторе, первом и втором резисторах, стабилитроне и третьем дополнительном диоде, - допол11ительным входом, соединенным с базой запускак щего транзистора и с дополнительным выходом блока управлени , подключенным к дополнительному выходу задающего ге

Description

нератора, причем первый вывод блока запуска соединен через первый резистор с коллектором запускающего транзистора, а через второй резистор - с его эмиттером, подключенным через последовательно соединенные стабилитрон и третий дополнительный диод к второму выводу блока запуска.

Изобретение относитс  к области электротехники и может быть использовано при создании вторичных систем электроснабжени  на базе статических преобразователей. Цель изобретени  - увеличение КП преобразовател  путем уменьшени  ди намических потерь. На фиг. 1 представлена принципиальна  электрическа  схема импульсного преобразовател  посто нного на пр жени ; на фиг. 2 - временные диаграммы , по сн ющие работу схемы. Импульсный .преобразователь посто  нного напр жени  содержит силовой транзистор 1, включенный последовательно с первичной обмоткой 2 транс форматора 3 между первыми входным и выходным выводами 4 и 5, коммутирую щий диод 6, конденсатор 7 выходного фильтре, шунтирующий выходные выводы 5 и 8, подключенные к нагрузке 9 управл ющий транзистор 10, первую обмотку 11 положительной обратной св зи, подключенную к базе силового транзистора 1 через разв зывающий диод 12. Втора  обмотка 13 положительной обратной св зи соединена последовательно с первым дополнительным диодом 14, обмотка 15 отрицательной обратной св зи соединен последовательно с вторым дополнител ным диодом 16, параллельно которым включен вспомогательный конденсатор 17. Блок 18 управлени  содержит задающий генератор 19 и модул тор 20 ширины импульсов. Блок 21 запуска содержит запускающий транзистор 22, первый 23 и второй 24 резис торы, стабилитрон 25, третий дополнительный диод 26 и подключен к второму входному выводу 27. В установившемоч режиме понижающий импульсный преобразователь посто нрюго матзр же и  работает еле дующим образом. Задающий генератор 19 блока 18 управлени  вырабатывает короткие импульсы стабильной частоты, которые поступают на управл ющий вход блока 21 запуска и  вл ютс  открывающими дл  транзистора 22. Ток коллектора транзистора 22 протекает по цепи: второй входной вывод, первый вывод блока 21 запуска, первый резистор 23, коллектор-эмиттерный переход транзистора 22, стабилитрон 25, третий дополнительный диод 26, база-змиттерный .переход силового транзистора 1, первый входной вывод 4, на прот жении интервала времени (фиг. 2, 1, Коллекторный ток транзистора  вл етс  открывающим базовым током силового транзистора 1. При открывании последнего разность напр жени  входного источника и напр жени  на нагрузке 9 почти полностью прикладываетс  к первичной обмотке 2. Под действием этой разности напр жений происходит перемагничивание сердечника трансформатора 3, при этом происходит запасание части энергии входного источника в индуктивности первичной обмотки 2 трансформатора 3 и передача другой части энергии входного источника во вторичные цепи и нагрузку. На вторичной обмотке положительной обратной св зи. 11 трансформатора 3 наводитс  ЭДС, под действием которой через эту обмотку, разв зывающий диод 12, база-эмиттерный переход силового транзистора 1 протекает дополнительный базовый ток, который форсирует открывание и вводит силовой транзистор 1 в режим насыщени . Под действием ЭДС, возникающей на обмотке 15 отрицательной обратной св зи, начинает протекать ток зар да вспомогательного конденсатора 17 через открытый второй дополнительный диод 16.

В момент времени t по сигналу от блока управлени  базовый ток транзистора 22 обрываетс  и последний закрываетс . Силовой транзистор.

Iна интервале удерживаетс  в режиме насыщени  базовым током, протекающим под действием ЭДС обмотки

I1положительной обратной св зи (фиг. 2, ,, интервале времени tj-tj происходит окончательный зар д конденсатора 17.

На интервале открытого состо ни  силового транзистора 1 () управл ющий транзистор 10 закрыт по сигналу от модул тора 20 ширины импульсов блока 18 управлени  (фиг. 2,

i/(o).

В момент времени tj на базу управл ющего транзистора 10 поступает открьгаающий сигнал, который переводит его из режима отсечки в режим насьпцени  и удерживает в насыщенном состо нии до момента времени t., . Быстрое рассасывание избыточного зар да неосновных носителей в базовой области силового транзистора 1 осуществл етс  суммой тока разр да конденсатор 17 и тока, обусловленного наличием ЭДС на обмотке 15 отрицательной обратной св зи. Ток разр да конденсатора 17 протекает по контуру: конденсатор 17, коллекторна  цепь управл ющего транзистора 10, эмиттер-базовый переход силового транзистора 1 конденсатор 17. Ток , обусловленный наличием ЭДС на обмотке 15 отрицательной обратной св зи, протекает по контуру: первый вывод обмотки 17 (точка), коллекторна  цепь управл ющего транзистора 10, эмиттер-базовый переход силового транзистора 1, второй дополнительный диод 16, второ вывод обмотки 15. Рассасывание неосновных носителей в базовой области приводит к тому, что из насыщенного состо ни  силовой транзистор t переходит в линейную область, при этом ток, протекающий в первичной обмотке 2, уменьшаетс , что приводит к возникновению ЭДС самоиндукции. Пол рность напр жени  на всех обмотках трансформатора 3 мен етс  при этом на обратную.

Форсированное запирание силового транзистора 1 обеспечиваетс  протеканием запирающего тока, обусловленного наличием ЭДС на дополнительной обмотке 13 положительной обратной св зи, который протекает через насыщенный управл ющий транзистор 10, смещенный в пр мом направлении первый дополнительный диод 14 и эмиттер0 базовый переход силового транзистора 1, а также током разр да вспомогательного конденсатора 17. Последний разр жаетс  через насьш1енный управл ющий транзистор 10 на база5 эмиттерный переход силового транзистора 1 .

После закрывани  силовой транзистор 1 удерживаетс  в режиме отсечки на интервале времени tj-t напр жением на дополнительном конденсаторе 17, при этом в последнем происходит накопление энергии (фиг. 2). В момент времени С блок 18 управлени  вырабатывает два сигнала: первый закрывает управл ющий транзистор 10, второй открывает транзистор 22, после чего описанные процессы повтор ютс  .

Принцип действи  предлагаемого изобретени  рассмотрен на примере понижающего импульсного преобразовател  посто нного напр жени . Однако

5 это техническое решение может быть без изменений применено дл  преобразователей повышающего и пол рно-инвертирующих типов, поскольку все три типа преобразователей представл ют

0 собой Т-образную с:хему из силового транзистора, коммутирующего диода и первичной обмотки трансформатора, а различи  этих схем определ ютс  только местом включени  этих элементов в Т-образной схеме. При этом схема подключени  блоков управлени  и запуска, а также цепей положительной и отрицательной обратной св зи, не зависит от типа преобразовател 

0 посто нного напр жени  при условии подключени  эмиттера силового транзистора к первому входному вьшоду преобразовател .

.« j « . ft/i2

Claims (3)

1. ИМПУЛЬСНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий силовой и управляющие транзисторы, трансформатор с первичной обмоткой, первой и второй обмотками положительной обратной связи и обмот кой отрицательной обратной связи, коммутирующий и развязывающие диоды, выходной и вспомогательный конденсаторы, причем силовой транзистор, первичная обмотка трансформатора и коммутирующий диод соединены по Т-образной схеме, вход которой подключен к входным выводам, а выход - к выходным выводам, зашунтированным выходным конденсатором, первая обмотка положительной обратной связи трансформатора через развязывающий диод подключена к база-эмиттерноМу переходу силового транзистора, эмиттером соединенного с первым входным выводом, блок запуска подключен первым выводом к второму входному выводу, а вторым выводом к базе силового транзистора, блок управления входом подключен к входным выводам, а выходом - к базе управляющего транзистора, отличающийся тем, что, с целью увеличения КПД, в него введены первый и второй дополнительные диоды, соединенные соответственно последовательно с второй обмоткой положительной обратной связи и обмоткой отрицательной обратной связи и подключенные параллельно вспомогательному конденсатору, который через управляющий транзистор подключен к база-эмиттерному переходу силового транзистора, при этом дополнительные диоды включены в запирающем для силового транзистора направлении.

2. Преобразователь по п.1, отличающийся тем, что блок управления снабжен задающим генератором и модулятором ширины импуль- |Сов, причем первый выход задающего генератора подключен к входу модулятора ширины импульсов, выходом соединенного с первым выходом блока управления.

3. Преобразователь по пп.1 и 2, отличающийся тем, что ^: блок управления и задающий генератор снабжены дополнительными выходами, а блок запуска, выполненный на запускающем транзисторе, первом и втором резисторах, стабилитроне и третьем дополнительном диоде, - дополнительным входом, соединенным с базой запускающего транзистора и с дополнительным выходом блока управления, подключенным к дополнительному выходу задающего ге

SU ..„1181084 нератора, причем первый вывод блока запуска соединен через первый резистор с коллектором запускающего транзистора, а через второй резис тор - с его эмиттером, подключенным через последовательно соединенные стабилитрон и третий дополнительный диод к второму выводу блока запуска