SU1385207A1 - Однотактный преобразователь посто нного напр жени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к преобразовательной технике и может быть использовано при разработке источников электропитани . Цель изобретени  - повышение надежности. Преобра-. зователь содержит выходной трансформатор 1, силовой транзистор 3. диод 6 обратного включени , шунтирующий транзистор 9. Вьшолненне блока управлени  в виде RS-триггера 11, подключение его S-входа через резистор 12 и стабилитрон 13 к общему вьшоду, а через резистор 14 и конденсатор 15 - к коллектору транзистора 3, и подключение R-входа триггера 11 ко входу синхронизации 16 и через огра- ничительньй резистор 17 - к коллектору транзистора 9 и базе транзистора 3 приводит к повьшению частоты преобразовани . При этом трансформатор 1 переходит в режим накоплени  энергии , так как исключаетс  врем  ожидани  синхроимпульса и ток, протекающий в нагрузку по обмотке 4 и через диод 6, имеет малую величину. 1 ил. с $ (Л

Description

Епит

6

со

00 СП

to о

Изобретение относитс  к преобразовательной т ехнике и может быть ис пользовано при разработке источников электропитани ,

Цель изобретеин  - повышение надежности

На чертеже показана принципиальна  схема преобразовател .

Преобразователь содержит выходной трансформатор 1, первична  обработка 2 которого подключена последовательно с коллектор-эмиттерным переходом силового транзистора 3. Ко вторичной обмотке 4 трансформатора подключен выпр митель с емкостным фильтром 5 с обратньм включением диода 6, Обмотка управлени  7 выходного трансформатора через первьш ограничительньй резистор 8 подключена к управл ющему переходу силового транзистора 3, к которому подключен коллектор-эмиттер- ный переход шунтирующего транзистора 9, база которого через резистор 10 подключена к RS-выходу триггера

11.S-вход триггера через резистор

12,шунтированный стабилитроном 13. ; соединен с общим вьшодом и через резистор 14 и конденсатор 15 - с коллектором силового транзистора 3, R- вход триггера соединен со входом синхронизации 16 и через второй огра- ничительньм резистор 17 с коллектором шунтирующего .транзистора 9 и базой силового транзистора 3,

Преобразователь работает следующим образом.

На вход 16 от внешнего источника импульсов подаютс  короткие импульсы , синхронизирующие работу преоб- разовател . Длительность этих импульсов равна 1-3 МКС.

В исходном состо нии транзистор 3 закрыт, триггер 11 установ- лен. в единичное состо ние, т.е. на его выходе высокий уровень напр жени . Благодар  этому транзистор 9 открыт и его переход коллектор-эмиттер шунтирует базу силового транзистора 3, поддержива  его в закрытом состо нии, независимо от колебаний напр жени  на обмотке обратной св зи 7. При поступлении синхроимпульса на вход 16, по переднему его фронту триггер 11 устанавливаетс  в нулевое состо ние, транзистор 9 закрываетс  и перестает шунтировать базу транзистора 3.

г

0 5 0

0 5

. 0

с

0

Одновременно с STI-IM входной синхроимпульс через резистор 17 подаетс  на базу транзистора 3. В результате транзистор 3 открьшаетс  и первична  обмотка 2 трансформатора 1 оказьшает- с  подключенной к основному источнику питани  через клеммы +Е и общий провод. На обмотке обратной св зи 7 наводитс  ЭДС такой пол рности, что она еще больше способствует отпиранию транзистора 3. В первичной обмотке 2 начинает нарастать ток, который протекает через переход коллектор-эмиттер транзистора 3.

После окончани  действи  синхроимпульса транзистор 3 остаетс  .в открытом состо нии за счет ЭДС на обмотке обратной св зи 7. При этом, ток базы транзистора 5 ограничиваетс  резистором 8, ЭДС на обмотке 4 имеет такую пол рность, что диод 6 закрыт. В трансформаторе 1 накапливаетс  энерги . При достижении тока через обмотку 2 величины, соответствующей насьш;ению магнитопровода трансформатора 1, происходит сначала уменьшение ЭДС на обмотке 7, а затем и изменение ее пол рности. Происходит запирание транзистора 3, на его коллекторе возрастает напр жение . Это напр жение через конденсатор 15 и резистор 14 подаетс  на S-вход триггера 11, которьй переключаетс  в единичное состо ние, что приводит к отпиранию транзистора 9 и шунтированию базы транзистора 3. При-этом, на начале обмотки 4 создаетс  минус, а -на ее конце плюс, диод 6 открьшаетс  и ток течет через нагрузку . Одновременно происходит зар д конденсатора 5. Накопленна  в трансформаторе 1 энерги  передаетс  в нагрузку. Ток в катушке 4 постепенно уменьшаетс  .

Когда ЭДС. обмотки 4 становитс  меньше напр жени  на конденсаторе 5, диод 6 закрываетс , и в трансформаторе 2 возникают высокочастотные колет бани  обусловленные индуктивност ми его обмоток и емкост ми закрытых диода 6 и транзистора 3. Однако преобразователь напр жени  не может перейти в автогенераторный реж11м на высоких частотах, так как база транзистора 3 шунтируютс  открытым транзистором 9, остаетс  закрытым. При этом, преобразователь напр жени  находитс  в режиме ожидани .

Преобразователь может работать в режиме, когда синхроимпульсы на вход 16 поступают.раньше, чем заканчиваетс  передача энергии из транс- форматора 1 через обмотку 4 и диод 6 в нагрузку,

В этом случае все процессы в преобразователе протекают как и в первом режиме, только транзистор 3 отк- рываетс  когда ток еще течет в нагрузку . При этом, трансформатор 1 ока зьшаетс  подключенным к источнику питани  +Е. На обмотке 4 создаетс  ЭДС такой пол рности, что на ее на- чале возникает плюс, а на конце минус и диод 6 запираетс . Трансформатор 1 переключаетс  в режим накоплени  энергии,

В этом режиме работы повышаетс  частота преобразовани  и отдаваема  в нагрузку мощность, так как исключаетс  врем , когда ток еще течет в нагрузку через обмотку 4 и диод 6, н он уже имеет малу:о величину, а также исключаетс  врем  ожидани  синхроимпульса . -

При этом, так же преобразователь напр жени  не переходит в режим высокочастотных автоколебаний. Так как первое же (послег выключени  транзистора 3) повышение напр жени  на коллекторе транзистора 3, приводит к пе pekлючeнию триггера 11 в единичное состо ние, открыванию транзистора 9 и шунтированию базы транзистора 3.

Стабилитрон 13 ограничивает выбросы напр жени  на S-входе триггера 11. Если S-вход используемого триггера не боитс  повышенных входных . напр жений на стабилитрон 13 может быть исключен из схемы или заменен диодом.

Резисторы 17 и 10 ограничивают входные токи транзисторов 3 и 9, . резисторы 14 и 12 образуют делитель напр жени .

При выборе триггера 11 с соответствующими характеристиками и определенном напр жении питани  +Е ре- зисторы 14 и 10 могут иметь сопротивление равное нулю, а резистор 12 может быть исключен.

Отсутствие необходимости регулировки и Подстройки каких либо элементов дл  установки порога включени 

tf

шунтирующего транзистора, уменьшает затраты на изготовление и наладку преобразовател  напр жений, исключает возможность регулировки схемы в процессе эксплуатации, из-за вли ни  температуры окружающей среды, старени  элементов и других факторов. Этот фактор, а так же то обсто тельство , что шунтирующий транзистор в преобразователе напр жений остаетс  , в открытом состо нии, после выключени  силового транзистора, независимо от колебаний напр жений в обмотках трансформатора исключает переход преобразовател  в режим высокочастотного самовозбуждени , выход из стро  дорогосто щего высоковольтного транзистора,.

Отсутствие в преобразователе трансформатора тока, повышает его технологичность и снижает стоимость.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   -- Однотактный преобразователь посто нного напр жени , .содержащий силовой транзистор, включенный последовательно с первичной обмоткой трансформатора, вторична  обмотка которого подключена к выходному выпр мителю , причем обмотка управлени  трансформатора через первый ограничительный резистор подключена к управл ющему переходу силового транзистора , к которому подключен коллектор эмиттерный переход шунтируЬщего транзистора, управл ющим переходом подключенным к выходу узла управлени , при этом к коллектору силового транзистора подключен один вьшод конденсатора, отличающийс тем, что , с целью повьшгени  надежности , упом нутый узел управлени  выполнен в виде R-S-триггера, S-вход которог о соединен с вторым выводом упом нутого конденсатора, а R-вход - с входом синхронизации и через второ ограничительный резистор коллектором шунтирующего транзистора.