SU1372561A1 - Транзисторный преобразователь - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к технике преобразовани  энергии посто нного тока в энергию переменного тока и может быть использовано в устройстве вторичного питани  электронной аппаратуры . Цель - повышение КПД во всем диапазоне нагрузки. В устр-ве в момент коммутации силовых транзисторов открываетс  дополнительный транзистор по сигналу с резистивного датчика , причем благодар  тому, что эмиттер дополнительного транзистора подключен с одной стороны через конденсатор к минусу источника питани , а с другой стороны через разделительные диоды к выводам обмотки обратной св зи , дополнительный транзистор будет открыватьс  независимо от нагрузки при посто нном относительном превышении коллекторного тока силового транзистора от его среднего значени . 1 ил. i (Л

Description

00 го

СП

О)

Изобретение относитс  к технике преобразовани  энергии посто нного тока в энергию переменного тока и может быть использовано в устройствах вторичного электропитани  радиоэлектронной аппаратуры.

Цель изобретени  - повьпиение КПД во всем диапазоне изменени  нагрузки преобразовател .

На чертеже приведена принципиальна  схема транзисторного преобразовател .

Преобразователь содержит силовые транзисторы 1 и 2, трансформатор 3, имеющий первичную обмотку 4, обмотку 5 обратной св зи и выходную обмотку 6. Средн   точка первичной обмотки 4 соединена с первым входным выводом 7 преобразовател  (положительный вывод источника питани ). Крайние выводы первичной обмотки 4 соединены с коллекторами транзисторов 1 и 2. Эмиттеры транзисторов 1 и 2 подключены через резистивный датчик тока на резис торе 8 к второму входному выводу 9 (отрицательный вывод источника питани ) . Базы силовых транзисторов 1 и подключены через резисторы 10 и 11 к крайним выводам обмотки 5 обратной св зи, а через разделительные диоды 12 и 13 к коллектору дополнительного транзистора 14, База дополнительного транзистора 14 подключена к резистив- ному датчику тока на резисторе 8, а эмиттер через конденсатор 15 подключен к второму входному выводу 9,

Параллельно обмотке 5 обратной св зи подключена цепочка из встречно-последовательно соединенных диодов 16 и 17, обща  точка соединени  которьк подключена к эмиттеру дополнительного транзистора 14, Параллельно базоэмиттерным переходам транзисторов 1 и 2 включены диоды 18 и 19, Параллельно выходной обмотке 6 подключена нагрузка 20.

Преобразователь работает следующим образом.

Пусть в произвольно выбранный начальный момент времени транзистор 1 открыт, а транзистор 2 закрыт. Ток коллектора транзистора 1 протекает через левую половину рабочей обмот- .ки 4. Пол рность напр жени  на обмотке 5 обратной св зи такова, что транзистор 1 поддерживаетс  в режиме насыщени , а транзистор 2 - в режиме отсечки (т,е, -ь на катоде диода

5 0 5 О

5

0

5

0

5

16, - на катоде диода 17). В этом режиме открыты диоды 17,19 и 12, а диоды 18,16 и 13 закрыты. Ток базы транзистора 1 создаетс  за счет тока , протекающего по цепи: обмотка 5, резистор 10, базоэмиттерный переход транзистора 1, диод 19, резистор 11.

Транзистор 14 находитс  в приоткрытом состо нии (в активной зоне). Отпирающий ток транзистора 14 протекает по цепи: обмотка 5, резистор 10, базоэмиттерный переход транзистора 1, базоэмиттерньш переход транзистора 14, диод 17. Напр жение между базой и эмиттером транзистора 14 в этом режиме посто нно и определ етс  входной характеристикой транзистора 14, а также величиной напр жени  на обмотке 5 и сопротивлением резисторов 10 и 11,

Конденсатор 15 зар жен до некоторого напр жени  по цепи: обмотка 5, резистор 10, базоэмиттерный переход транзистора 1, резистор 8, конденсатор 15, диод 17.

Ток, протекающий через открытый транзистор 1, создает на резистивном датчике 8 падение напр жени , пропорциональное току нагрузки 20. Переключение транзисторов 1 и 2 начинаетс  в момент насьщени  трансформатора 3, когда его ток холостого хода резко увеличиваетс . При этом ток коллектора транзистора 1 резко возрастает, в результате чего перестает выполн тьс  условие его насьецени . Резкое увеличение тока через транзистор 1 вызывает увеличение напр жени  на резисторе 8. Так как напр жение между базой и эмиттером транзистора 14 определ етс  суммой напр жений на резисторе 8 и конденсаторе 15, резкий скачок напр жени  на резисторе 8 приводит к открытию и насьпдению транзистора 14. При этом напр жение на конденсаторе 15 через открытые транзистор 14 и диод 12 приложено к базоэмиттерно- му переходу транзистора 1, вызыва  его форсированное запирание. Конденсатор 15 при этом стремитс  разр дитьс  по цепи: резистор 8, диод 18, диод 12, транзистор 14.

В момент запирани  транзистора 1 благодар  запасенной в трансформаторе 3 электромагнитной энергии обеспечиваетс  резка  смена пол рности напр жени  на его обмотках, что приводит к по влению тока базы у ранее

закрытого транзистора 2. Далее лавинообразно с процессом запирани  транзистора 1 происходит процесс форсированного отпирани  транзистора 2 за счет зар да конденсатора 15 (по цепи обмотка 5, резистор 11, базоэмиттер- ный переход транзистора 2, резистор 8, конденсатор 15, диод 16),

При следующем насыщении трансфор- матора 3 увеличение тока через транзистор 2 вызывает увеличение напр жени  на резисторе 8, при этом транзистор 14 открываетс  и напр жение н конденсаторе 15 через открытый диод 13 и транзистор 14 приложено уже к базоэмиттерному переходу транзистора 2, вызыва  его форсированное запирание . Далее процессы переключени  транзисторов 1 и 2 из одного состо - ни  в другое нос т периодический характер .

Поскольку напр жение на базоэмит- терном переходе транзисторов 14 посто нно , суммарное напр жение не ре- зистивном датчике 8 и конденсаторе 15 также посто нно (не зависит от тока нагрузки). При изменении тока нагрузки 20 напр жение на резистив- ном датчике 8 и конденсаторе 15 изме н етс , сумма же этих напр жений не измен етс .Например, при увеличении тока нагрузки возрастает напр жение на резисторе 8, а напр жение на конденсаторе 15 соответственно уменьшаетс .

Таким образом, транзистор 14 полностью отпираетс  независимо от на-, грузки при посто нном превышении коллекторного тока силового транзистора в момент коммутации от его среднего значени  в течение полупериода.

Таким образом, абсолютный уровень ограничени  бросков коллекторного тока силовых транзисторов в схеме зависит от тока нагрузки, что обеспечивает высокий КПД во всех режимах работы устройства.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Транзисторный преобразователь, содержащий два силовьи транзистора, коллекторы которых соединены с выводами первичной обмотки трансформатора , имеющей среднюю точку, подключенную к первому входному выводу, а эмиттеры объединены и через резистив- ный датчик тока соединены с вторым входным выводом, причем база каждого силового транзистора соединена через резисторы с выводами обмотки обратной св зи и через резделительньш диод с коллектором дополнительного транзистора , база которого подключена к точке соединени  эмиттеров силовых транзисторов , отличающийс  тем, что, с целью повышени  КПД во всем диапазоне изменени  нагрузки, эмиттер дополнительного транзистора соединен через введенные разделительные диоды с выводами обмотки обратной св зи, а между эмиттером дополнительного транзистора и вторым входным выводом преобразовател  включен дополнительный конденсатор.

   20