SU1377985A1

SU1377985A1 - D.c. to d.c. voltage converter

Info

Publication number: SU1377985A1
Application number: SU853993630A
Authority: SU
Inventors: Лев Рафаилович Гутер; Виктор Дмитриевич Соловьев
Original assignee: Предприятие П/Я В-2672
Priority date: 1985-12-23
Filing date: 1985-12-23
Publication date: 1988-02-28

Abstract

Изобретение относитс к преобразовательной технике и может быть использовано во вторичных источниках электропитани . Цель изобретени повышение надежности путем увеличени быстродействи и упрощение преобразовател . Изобретение содержит основной транзистор 1 с трансформатором тока 8, в котором осуществл етс пропорциональное токовое управление . В цепь эмиттера транзистора 1 включен низкоомный резистор 14, а коллектор дополнительного транзистора 7 через ограничивающий диод 15 подключен к диоду 16. Этим достигаетс ограничение максимального значени коллекторного тока транзистора 1 при перегрузках без дополнительных измерительных элементов. 2 ил. (Л САЭ vi СО 00 СП Фи.1The invention relates to converter equipment and can be used in secondary power sources. The purpose of the invention is to increase reliability by increasing speed and simplifying the converter. The invention includes a main transistor 1 with a current transformer 8, in which proportional current control is performed. A low-resistance resistor 14 is connected to the emitter circuit of transistor 1, and the collector of the additional transistor 7 is connected to diode 16 through a limiting diode 15. This achieves the limitation of the maximum collector current of transistor 1 during overloads without additional measuring elements. 2 Il. (L SAE vi CO 00 SP Fi.1

Description

Изобретение относитс к преобразовательной технике и может быть использовано во вторичных источниках электропитани .The invention relates to converter equipment and can be used in secondary power sources.

Цель изобретени - повьшение надежности путем увеличени быстродействи и упрощение преобразовател напр жени .The purpose of the invention is to increase reliability by increasing speed and simplifying the voltage converter.

На фиг. 1 приведена схема преоб- разовател напр жени ;на фиг. 2 - эпюры, по сн ющие работу-схемы.FIG. 1 is a schematic of a voltage converter; FIG. 2 - plots showing work diagrams.

На фиг. 1 и в тексте прин ты следующие обозначени :FIG. 1 and in the text the following notation is accepted:

Устройство содержит основной тран- зистор 1 и нагрузку 2, последовательно подключенные к входным выводам 3, первый 4 и второй 5 выводы дл подключени вспомогательного источника питани , импульсный генера- тор напр жени 6, подключенный к базовому выводу дополнительного транзистора 7 и общему выводу схемы, трансформатор тока 8,размагничивающа обмотка 9 которого подключена к .кол- лектору дополнительного транзистораThe device contains a main transistor 1 and a load 2 connected in series to the input terminals 3, the first 4 and second 5 terminals for connecting an auxiliary power source, a pulse voltage generator 6 connected to the base terminal of the additional transistor 7 and the common output of the circuit, current transformer 8, the demagnetizing winding 9 of which is connected to the collector of the additional transistor

7и через резистор 10 запуска и рекуперирующий диод 11 к выводам вспомогательного источника питани ,базова обмотка 12 пo ключeнa к пере- ходу база-эмиттер основного транзистора 1, а силова обмотка 13 включена последовательно с нагрузкой 2.7 and through the start-up resistor 10 and the recovery diode 11 to the auxiliary power supply terminals, the base winding 12 of the switch to the base-emitter junction of the main transistor 1, and the power winding 13 connected in series with the load 2.

8цепь эмиттера основного транзистора 1 введен резистор 14, а коллек- тор дополнительного транзистора 7 через ограничивающий диод 15 подключен ко второму 5 выводу вспомогательного источника питани . Переход коллектор-эмиттер дополнительного тран- зистора 7 шунтирован диодом 16.The emitter circuit of the main transistor 1 is inserted into a resistor 14, and the auxiliary transistor 7 collector is connected to the second terminal 5 of the auxiliary power source via a limiting diode 15. A collector-emitter junction of an additional transistor 7 is shunted by a diode 16.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

В течение времени открытого состо ни дополнительного транзистора 7 трансформатор тока 8 намагничиваетс токой, протекающим через резистор 10 и обмотку 9. Основной транзистор 1 находитс в запертом состо нии. При подаче запирающего импульса от гене- ратора 6 дополнительный транзистор 7 запираетс и на обмотке 9 возникает импульс напр жени , который приводит к по влению отпирающего напр жени на обмотке 12,Благодар магнитной св зи обмоток 12 и 13 происходит лавинообразный процесс включени основного транзистора 1. На обмотке 9 наводитс ЭДС, пропорциональна напр жению на обмотке 12. При открытии дополнительного транзистора 7 эта ЭДС закорачиваетс через диод 11. После окончани процесса рассасывани в основном транзисторе 1, на его базе напр жение мен ет знак,а через дополнительный транзистор 7 и обмотку 9 продолжает протекать ток намагничивани . Диод 16 блокирует выбросы напр жени , возникающие на обмотке 9 и .защищает дополнительный транзистор 7.During the open state time of the auxiliary transistor 7, the current transformer 8 is magnetized by the current flowing through the resistor 10 and the winding 9. The main transistor 1 is in the locked state. When a locking pulse is applied from the generator 6, the additional transistor 7 is locked and a voltage pulse occurs on the winding 9, which leads to the appearance of the unlocking voltage on the winding 12. Due to the magnetic coupling of the windings 12 and 13, the main transistor 1 is turned on. On the winding 9, an emf is induced, proportional to the voltage on the winding 12. When the additional transistor 7 is opened, this emf is shorted through diode 11. After the resorption process in the main transistor 1 is completed, the base voltage is e changes the sign, through an additional transistor 7 and a coil 9 continues to flow the magnetization current. The diode 16 blocks the voltage spikes arising on the winding 9 and protects the additional transistor 7.

Резистор 14 выбираетс таким образом , чтобы падение напр жени на нем быпо соизмеримо с напр жением база-эмиттер транзистора 1. В этом случае, с ростом коллекторного тока возрастает напр жение на резисторе 14 и, следовательно, на обмотке 12. Поэтому,если без резистора 14 поддерживалась точна пропорциональност между током базы и током коллектора транзистора 1, то при его наличии така св зь в обмотках 12 и 13 нарушаетс . С ростом коллекторного тока коэффициент передачи трансформатора 8 падает и скорость роста базового тока снижаетс . Это приводит к тому, что в каждом импульсе с увеличением тока врем рассасывани возрастает до определенного значени , а при дальнейшем росте начинает уменьшатьс .Поскольку при наличии резистора 14 напр жение на обмотке 12 измен етс с изменением коллекторного тока, то измен етс и напр жение на обмотке 9. РезисторThe resistor 14 is selected so that the voltage drop across it is comparable to the base-emitter voltage of transistor 1. In this case, with increasing collector current, the voltage on the resistor 14 increases and, therefore, on the winding 12. Therefore, if without a resistor If the proportional current between the base current and the collector current of the transistor 1 was maintained accurately, then, if present, the connection in the windings 12 and 13 is broken. As the collector current increases, the transfer ratio of the transformer 8 decreases and the base current growth rate decreases. This leads to the fact that in each pulse with increasing current, the resorption time increases to a certain value, and with further growth begins to decrease. Because in the presence of a resistor 14, the voltage on the winding 12 changes with a change in the collector current, the voltage across winding 9. Resistor

14выбираетс так, что при достижении тока коллектора транзистора 1 установленного предела, напр жение на обмотке 9 превьшает напр жени 14 is chosen so that when the collector current of the transistor 1 reaches the set limit, the voltage on the winding 9 exceeds the voltage

на выводе 5 вспомогательного источника питани . В этом случае диодat pin 5 of the auxiliary power source. In this case, the diode

15отпираетс , и дальнейшее возрастание напр жени на обмотке 9 оказываетс невозможным.15 is retracted, and a further increase in voltage on the winding 9 becomes impossible.

Поэтому напр жение на обмотке 12 ограничиваетс , а транзистор 1 с резистором 14 переходит в режим стабилизации тока как эмиттерный повторитель . Таким образом, а аварийных ситуаци х коллекторный ток ограничиваетс на безопасном уровне. Существенно , что уровень ограничени тока не зависит от коэффициента усилени транзистора по току. В переходном процессе, до наступлени режима ограничени , транзистор неTherefore, the voltage across the winding 12 is limited, and the transistor 1 with the resistor 14 switches to the current stabilization mode as an emitter follower. Thus, in emergency situations, the collector current is limited to a safe level. Significantly, the level of current limiting is independent of the current gain of the transistor. In the transient, before the arrival of the limiting mode, the transistor does not

входит в глубокое насьпцение, и уст- ройтство защиты успевает выключить транзистор до наступлени вторичного пробо .enters a deep incline, and the protection device manages to turn off the transistor before the onset of the secondary sample.

В рабочем режиме силовой транзистор 1 работает как насыщенный ключ, т.е. имеет минимальные потери, а в аварийном режиме - как ненасыщенный ключ, т.е. имеет максимальное быстродействие.In the operating mode, the power transistor 1 operates as a saturated key, i.e. It has minimal losses, and in emergency mode it is like an unsaturated key, i.e. has a maximum speed.

Сочетание этих свойств повмпает надежность преобразовател напр жени .The combination of these properties will determine the reliability of the voltage converter.

На фиг. 2 показаны импульсы тока в транзисторном ключе без резистора 14 И диода 15, и при их введении а также показаны траектории выключени транзистора 1 (с учетом исполь-FIG. 2 shows current pulses in a transistor switch without a resistor 14 of both diode 15, and when they are inserted, and also show the switching paths of transistor 1 (taking into account the use of

зовани обычных коррекции траектории) без резистора 14 и диода 15, и при их введении.calling for conventional path correction) without a resistor 14 and a diode 15, and when they are inserted.

Таким образом, введение резистора 14 и диода 15 позвол ет осуществл ть ограничение тока через транзистор.Thus, the introduction of a resistor 14 and a diode 15 allows the current through the transistor to be limited.

Claims

Invention Formula

DC / DC converter, the contents of the main transistor, the power circuit of which is connected in series with the load circuit and through the power winding

0

five

about

the current transformer is connected to the input terminals, and the base winding is connected to the control input of the transistor by one output, and consistently to the power winding, the demagnetizing winding is connected in series with the power circuit of the additional transistor and the common point of the recurrent diode connecting an auxiliary source, the second output of which is connected via a start-up resistor to the connection point of the recuperating diode and demagnetizing winding, What is the control input of the additional transistor connected to a pulse voltage generator, characterized in that, in order to increase reliability by increasing speed and simplifying the converter, a limiting diode and a resistor included in the control circuit of the main transistor are inserted into it, and the limiting diode is included in one direction with a demagnetized diode and connected between the second output for connecting an auxiliary source and a common connection point of the demagnetizing winding and the main tube anzistora.

ypoSeMtt current interface

Threshold sribatyzhmil

Zacit

Ses tone resistor and dioaa.

Bn with oranichemia

“L ohren zooermiy gj &

w / t protection

but

200 Fiv.2.

“L about“ “Lren zooermiy gj & o / t protection / t