SU1427531A1 - Преобразователь посто нного напр жени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к преобразовательной технике и может быть использовано при построении источников вторичного электропитани  устройств радиоэлектронной аппаратуры. Цель изобретени  - повышение КПД надежности и быстродействи  в широком диапазоне рабочих температур, нагрузок и входного напр жени . Устройство содержит выходной трансформатор 1 с обг мотками положительной 4, 5 и отрицательной 8 обратной св зи, силовые 9, 10 коммутирующие 29, 30 и дополнительные транзисторы 11, 12f врем за- дающий дроссель 31, вспомогательный выпр митель 40, 41 и дроссель 32, включенный последовательно с входными вьшодами преобразовател . В управл ющие цепи силовых транзисторов 9, 10 введены первые 17, 18 и вторые 21, 22 вспомогательные транзисторы, компенсирующие диоды 15, 16, первые 13, 14 и вторые 19, 20 измерительные резисторы . Токоограничивающие резисторы 23, 24 включены в коллекторные цепи вторых вспомогательных транзисторов 21, 22, базы которых подключены к средним точкам резистивных делителей 25, 26. Силовые транзисторы 9, 10 работают в граничном режиме без накоплени  зар дов в области базы, : что обеспечивает минимальное врем  их выключени . I ил. (Л Nf;; ГчЭ СП со

Description

Изобретение относитс  к преобразовательной технике и может быть использовано при построении источников вторичного электропитани  различных устройств радиоэлектронной аппаратуры.

Целью изобретени   вл етс  повышение К1Щ, надежности и быстродействи  преобразовател  в широком диапазоне рабочих температур, нагрузок и вход- ньк напр жений.

На чертеже изображена электрическа  принципиальна  схема преобразовател  посто нного напр жени .

; Преобразователь содержит выходной Т5 ансформатор 1 с силовыми обмотками 2 3, обмотками 4, 5 положительной о 0ратной св зи, вспомогательными об- мЬтками 6, 7 и обмоткой 8 отрицатель- н|эй обратной св зи, силовые транзис- т|оры 9, 10, эмиттеры которых соединены между собой, а коллекторы - с си- л овыми обмотками 2, 3 выходного трансформатора 1; дополнительные транзисторы 11, 12, подсоединенные эмиттерами к базами силовых транзисторов 9, 10, коллекторами - через первые измерительные резисторы 13, 14 .- к обмоткам 4, 5, а базами - через компенсирующие диоды 15, 16 - к коллекторам силовых транзисторов; первые вспомо.гательные транзисторы 17, 18, подсоединенные коллекторами К базам дополнительных транзисторов, а эмиттерами - через вторые измери- тельные резисторы 19, 20 - к коллекторам дополнительных транзисторов; вторые вспомогательные транзисторы 21, 22, подсоединенные эмиттерами к

обмоткам положительной обратной св 

зи, коллекторами - к базам первых вспомогательных транзисторов и - че-i рез токоограничивающие резисторы 23, 24 - к эмиттерам силовых транзисторов , базами - к средним точкам резнетивных делителей 25, 26 верхние выводы которых соединены с эмиттерами первых вспомогательных транзисторов, а нижние - с катодами выключающих диодов 27, 28, аноды которых соединены с базами силовых транзисторов; коммутирующие транзисторы 29, 30, коллекторы которых соединены с катодами выключающих диодов, а эмиттеры - между собой; врем задающий дроссель 31, соединенный с обмоткой отрицатель ной обратной св зи, и эта цепь соединена с базами коммутирующих транзисторов; дроссель 32 с первичными об

j 0 5 О

0

.

мотками 33 34, включенными в шины питани , к вторичной обмоткой 35, зашунтированной резистором 36 и подключенной через резисторы 37, 38 к входам коммутирующих транзисторов; накопительный конденсатор 39, включенный между эмиттерами силовых и коммутирующих транзисторов на выходе выпр мител  из диодов 40, 41; базовые диоды 42, 43 подключены анодами к эмиттерам силовых транзисторов, а катодами - к обмоткам положительной обратн ой св зи; конденсаторы 44, 45 входного фильтра, пусковой резистор 46, коммутирующий конденсатор 47, а также диоды 48, 49, пропускающие инверсный ток силовых транзисторов. Выходное напр жение преобразовател  снимаетс  с обмотки 50 выходного трансформатора 1.

Устройство работает следующим образом .

При подаче, напр жени  питани  происходит запуск преобразовател  через пусковой резистор 46. Коммутирующие транзисторы 29, 30 закрыты. Первые спомогательные транзисторы 17, 1В и дополнительные транзисторы 11, 12 открыты. Вследствие замыкани  положительной обратной св зи один из силовых транзисторов, например 9, открьшаетс ., а силовой транзистор 10 запираетс  под действием напр жени  на обмотке 5.

Входной ток открытого силового транзистора 9 стабилизируетс  базовой цепью (элементы 11, 13, 15, 17, 19, 21) на уровне, обеспечивающем его.ненасыщенное состо ние.

К силовой обмотке 2 выходного трансформатора 1 прикладьшаетс  напр жение питани . Одновременно через вспомогательную обмотку 6 и диод 40 зар жаетс  накопительный конденсатор 39 и под действием напр жени  на обмотке 8 через резисторы 37, 38 пе- ремагничиваетс  врем задающий дроссель 31. Ток в его обмотке увеличиваетс  и при определенной величина па, дение напр жени  на резисторе 37 от- . крьшает коммутирующий транзистор 29. I

Сигналом с резистивного делител  26 полностью открываетс  второй вспомогательный транзистор 21, прерыва  ток в базу силового тразистора 9. Одновременно через диод 27 и коммутирующий транзистор 29 проходит вы

ключающий ток базы силового транзистора 9.

После запирани  силового транзнст тора 9 напр жение на обмотках выходного трансформатора мен ет знак, включаетс  силовой транзистор 10 и процесс повтор етс 

Поставленна  цель достигаетс  тем что вспомогательные транзисторы 17, 21 с измерительными резисторами 13, 19 образуют цепь отрицательной обратной св зи по коллекторному току вспомогательного транзистора 17.

При изменении питающего напр жени  измен етс  величина напр жени  на обмотках 4, 5 силового трансформатора 1, что приводит к изменению тока в резисторе 23, но благодар  глубокой отрицательной обратной св зи, с учетом того, что напр жение база - эмиттер транзистора 21 практически не мен етс , суммарное падение напр жени  на резисторах 13 и 19 также остаетс  посто нным. При увеличении тока нагрузки увеличиваетс  падение напр жени  коллектор - эмиттер силового транзистора 9, что увеличивает ток коллектора дополнительного транзистора 11, Падение напр жени  на резисторе 13 возрастает, а суммарное напр жение на резисторах 13, 19 остаетс  .посто нным. При выборе величины резис 13 на предельную нагрузку силового транзистора 9 при минимальном коэф фициенте усилени  по току и соотношении величин резисторов 13, 19, равных коэффициенту усилени  транзистора 17, обеспечиваетс  минимальна  мощность потреблени  при всех остальных режимах , так как изменение напр жени  питани  не влечет за собой изменени  режима работы токостабилизируювдх элементов (13, 17, 19, 21),

Одновременно в схеме обеспечивает- с  температурна  стабилизаци , так как с увеличением температуры коэффициент силовых транзисторов возрастает , а напр жение база - эмиттер вспомогательных транзисторов 21, 22 и, соответственно, токи баз силовых транзисторов уменьшаютс , что  вл етс  дополнительным положительным свойством данной схемы.

5

0

0

25

5 ,

.g

30

35

40

50

могательные транзисторы наход т с  в течение рабочего полупериода в активном режиме, то есть выключение управл ющих транзисторов происходит без задержки, а силовых транзисторов - с минимальным временем рассасьтани .

Claims (1)

1. Формула изобретени  Преобразователь посто нного напр жени , содержащий выходной трансформатор с обмотками положительной обратной св зи, св занными через дополнительные транзиторы с цеп ми управлени  силовых транзисторов, коммутирующие транзисторы, входы которых соединены с цепочкой из последовательно включенных врем задающего дроссел  и обмотки отрицательной обратной св зи, а также вспомогательный выпр митель, выход которого, за- шунтированный накопительным конденсатором , включен между эмиттерами коммутирующих и силовых транзисторов, соединенных с одним из входных вьшо- дов, дроссель, первичные обмотки которого включены последовательно с входными вьшодами, а вторична  обмотка подключена к входам коммутирующих транзисторов, отличающийс  тем, что,с целью повышени  КПД, надежности и быстродействи  в широком диапазоне рабочих температур, нагрузок и входного напр жени , в цепь управлени  каждого силового транзистора введены первый и второй вспомогательные транзисторы, по крайней мере один компенсирующий диод, первый и второй измерительные резисторы , токоограничивающий резистор, выключающий диод и резистивный делитель , причем обмотка положительной обратной св зи соединена своим вьшо- дом с эмиттером второго вспомогательного транзистора и через первый измерительный резистор - с коллектором , дополнительного транзистора, соединенным через второй измерительный резистор с эмиттером первого вспомогательного транзистора, коллектор которого соединен с базой дополнительного транзистора и.через по крайней мере один компенсирующий диод - с коллектором силового тран

   Повышение быстродействи  преобразо-gg зистора, база первого вспомогатель- вател  обеспечиваетс  тем, что силсг- ного транзистора соединена с коллек- вые транзисторы работают в граничном тором второго вспомогательного тран- режиме без накоплени  зар дов в об- зистора и через токоограничивающий ласти базы, а дополнительные и вспо- . резистор - с эмиттерами силовых транг

   с1А27531.

   jо

   зисторов, а база силового и эмиттертель с эмиттером первого вспомогадополнительного транзисторов -через .тельного транзистора, а база второго

   коммутирующий диод соединены с кол-вспомогательного транзистора соединелектором коммутирук цего транзистора,на со средней точкой резистивного десоединенным через резистивный дели-лит,ел .