SU1198695A1

SU1198695A1 - Преобразователь постоянного напряжения

Info

Publication number: SU1198695A1
Application number: SU843743865A
Authority: SU
Inventors: Viktor A Belov
Original assignee: Belov Viktor
Priority date: 1984-05-24
Filing date: 1984-05-24
Publication date: 1985-12-15

Description

Изобретение позволяет повысить КПД и надежность преобразователя постоянного напряжения путем уменьшения времени включения основных транзисторов. В него введены диоды 19, 20, резисторы 21, 22 и две дополнительные обмотки 17, 18 выходного

трансформатора 8, одни из выводов которых объединены и подключены к эмиттерам управляющих транзисторов 12, 13. Другие выводы каждой дополнительной обмотки через соответствующий диод и резистор соединены с точкой соединения управляющей обмотки соответствующего трансформатора тока с основным резистором. Положительный эффект достигается введением указанных элементов, с помощью которых промежуток времени ,

в течение которого происходит рассасывание носителей в базе транзистора 2, составляет незначительную р

часть рабочего полупериода и потери мощности в резисторе 21 незначительны. 2 ил.

Фиг. ί

5Ц „„1198695

>

ί

1198695

2

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитания для преобразования постоянного напряжения.

Цель изобретения - повышение КПД и надежности..

На фиг. 1 приведена электрическая схема преобразователя; на фиг. 2 - эпюры токов и напряжений, иллюстрирующие его работу.

Преобразователь постоянного напряжения содержит двухтактный усилитель мощности' 1, в который входят силовые транзисторы 2 и 3 с индивидуальными трансформаторами тока 4 и 5, с обмотками управления 6 и 7 соответственно, выходной трансформатор 8, через выпрямитель 9 и сглаживающий фильтр 10 соединенный с выводами для подключения нагрузки п с входом блока управления 11, например, широтно-импульсного модулятора. Выход блока управления 11 подключен к базам управляющих транзисторов 12 и'13. Эмиттеры транзисторов соединены с одним из выводов •вспомогательного источника питания 14, второй вывод которого через .основные резисторы 15 и 16 и управляющие обмотки трансформаторов тока подключен к коллекторам транзисторов 1,2 и 13. Дополнительные обмотки 17 и 18 силового трансформатора одним выводом соединены с эмиттерами транзисторов 12 и 13, а вторым через соответствующие диоды 19 и 20, и . дополнительные резисторы 21 и 22 и к управляющим обмоткам трансформатора тока .

Преобразователь работает следующим образом.

Г

Блок управления 11 формирует широтно~модулированиые импульсы, сдвинутые друг относительно друга на 180°, ' поступающие на базы управляющих транзисторов 12 и 13. Транзисторы переключаются и через обмотки управления 6 и 7 трансформаторов тока 4 и 5 управляют работой силовых транзисторов 2 и 3 усилителя мощности 1 таким образом, что выходное напряжение преобразователя поддерживается на заданном уровне независимо от внешних дестабилизирующих воздействий.

В установившемся режиме Цаботы (транзисторы 12 и 13 закрыты) транзистор 13 открывается и рабочий импульс тока проходит через силовой транзистор 2 усилителя мощности 1. .При этом на обмотке 17 выходного транс- ί форматора 8 формируется положительное напряжение, (диаграмма Б на фиг. 2), которое через диод 19 и резистор 21 поступает на управляющую обмотку 6 трансформатора тока 5. На обмотке 18 выходного трансформатора 8 формируется отрицательное напряжение, которое отсекается диодом 20.

В момент прихода на базу транзистора 12 положительного импульса управления (диаграмма А, момент времени ), транзистор 12 открывается и через обмотку 6 трансформатора тока 4 ио цепи: верхний вывод обмотки 17 выходного трансформатора 8 диод 19 - резистор 21 - обмотка 6 транзистор 12 - нижний вывод обмотки 17 - начинает протекать ток (диаграмма В), который вызывает появление в цепи базы транзистора 2 отрицательного тока, чем обеспечивается форсированное рассасывание носителей и быстрое запирание транзистора 2. Величина тока определяется напряжением на обмотке 17 выходного трансформатора и сопротивлением резистора 21. На время рассасывания носителей транзистор 2 продолжает оставаться в открытом состоянии и на обмотке 17 продолжает формироваться положительное напряжение. Ио окончании рассасывания носителей в базе (момент времени б₂ ) транзистор 2 запирается и положительное напряжение на обмотке 17 исчезает. Так как промежуток времени в течение которого происходит расса- ‘ сывание носителей в базе транзистора 2,составляетнезначительную часть рабочего полупериода,топотери мощ- ^ζности в транзисторе 21 незначительны.’

I

Дальнейшее перемагничивание сердечника трансформатора тока осуществляется от вспомогательного источника питания 14 через резистор 15. Путем соответствующего выбора параметров вспомогательного источника питания 14, резистора 15 и обмотки 6 трансформатора 5 можно снизить потери мощности и в этой цепи. Таким образом, разделение функций ограничи·вающего резистора и создание отдельных контуров протекания тока через обмотку управления значительно снижает потребляемую мощность в цепи управления.

3

1198695

4

Ио окончании действия управляющего импульса (момент времени С₃ )

транзйстор 12 закрывается и энергия, накопленная в индуктивности трансформатора тока 4, трансформируется в базу транзистора 2, открывая его.

В дальнейшем открытое состояние транзистора 2 поддерживается за счет положительной обратной связи, возникающей при прохождении тока через эмиттерную обмотку соответствующего трансформатора тока. Работа устройства в другом полупериоде осуществляется аналогичным образом.

Благодаря значительному снижению рассеиваемой мощности появляется возможность использования в цепях управления микросборок, что позволяет повысить надежность.

Claims

Формула изобретения

Преобразователь постоянного напряжения, содержащий двухтактный усилитель мощности на основных транзисторах с индивидуальными трансформаторами тока в цепи положительной обратной связи, входом соединенный с выводами для подключения питающего источника, а выходом - с первичной

обмоткой выходного трансформатора, вторичная обмотка которого через выпрямитель с фильтром соединена с выводами для подключения нагрузки,

5 и блок управления, выходы которого соединены с базами управляющих транзисторов, причем коллектор каждого управляющего транзистора через обмотку управления соответствующего

10 трансформатора тока и основной резистор соединен с одним из выводов для подключения вспомогательного источника питания, а эмиттер - с , другим выводом для подключения вспо—

15 могательного источника питания, о тл и чающийся тем, что, с целью повышения К1Щ и надежности путем уменьшения времени выключения основных транзисторов в преобразова20 тель введены два дополнительных резистора, два диода и две дополнительные обмотки выходного трансформатора, один из выводов которых объединены и подключены к эмиттерам

25 управляющих транзисторов, а второй вывод каждой дополнительной обмотки через диод и дополнительный резистор соединенс точкойсоединения управляющей обмоткисоответствующего транс30 форматора токае основнымрезнетором.

ί, 1 1 - η «! *· и