SU1450085A1 - Зар дный преобразователь - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области вторичных источнизков электропитани  и может быть использовано в зар дных устройствах накопителей энергии импульсных источников питани . Цель изобретени  - повышение надежности работы и повышение быстродействи . f Устройство содержит источник 1, за- р дньк импульсов, дроссель 2, нако- пительньш конденсатор, первый резистор 4. Введение первого диода 5, а также выполнение дроссел  2 двухоб- моточным, а источника 1 зар дных импульсов на втором диоде 6, втором, третьем, четвертом и П том резисторах 7, 8, 9, 10, источнике 11 питани  и первом и втором транзисторах 12, 13 позвол ет повысить надежность работы за счет упрощени , а также повысить быстродействие и надежность за счет ускорени  переключени  тран- .зисторов источника, зар дных импульсов , подавлени  высокочастотных колебаний в дросселе и уменьшени  выбросов в коллекторе первого транзистора . 1 з.п. ф-лы, 3 ил. i (О

Description

Риг.1

10

15

Изобретение относитс  к области вторичных источников электропитани  и может быть использовано дл  зар да емкостных накопителей энергии.

Цель изобретени  - повышение надежности работы за счет упрощени j а также повьЕиение быстродействи  и надежности за счет ускорени  переключени  транзисторов источника зар дных импульсов, подавлени  высокочастотных колебаний 3 дросселе и уменьшени  врлбросов в коллекторе первого транзистора

На фиг. 1 и 2 представлены электрические принципиальные схемы преобразовател  , па фиг. 3 - временные диаграммы работы.

Зар дный преобразователь содергкит источник 1 зар дных импульсов, дроссель 2j, накопительньй конденсатор 3, подключенный первой обкладкой к первому выводу первого резистора 4 первый диод 5j дроссель 2 вьтолнен двухобмоточным, а источник 1 зар д- Ш1Х импульсов выполнен на втором диоде 6, втором, третьем, чег-зртом и п том резисторах 7-10, исто :ччке 11 питани  и первом и втором Ti  нзис- торах 12 и 13 п-р-п типа, поло7&;. гель- Q на  и отрицательна  шины источника 1 1 питани , анод, второго диода 6., первые выводы второго и третьего резисторов 7 и 8 и коллектор первого

транзистора 12 соединены соответст35

20

25

рым выводом первого резистора 4, шеста  шина источника 1 зар дных пульсов подключена к началу перво обмотки дроссел  2 или к отводу о части витков первой обмотки дросс 2, начало первой обмотки дроссел  подключено к аноду первого диода катод которого соединен с второй кладкой накопительного конденсато

Между первой обкладкой накопит ного конденсатора 3 и анодом перв диода 5 включены последовательно единенные шестой резистор 14 и ко денсатор 15.

Устройство работает следуюп им разом.

При включении источника 11 пит ни  через резисторы 9 и 10, эмитт ньм переход транзистора 12 и рези тор 8 начинает протекать ток смещ ни , Трарзистор 12 открываетс  и первой обмотке дроссел  2 по вл е напр жение При этом по вл етс  н пр жение на его второй обмотке, о крываетс  диод 6 и через резистор в цепи базы транзистора 12 начина протекать ток второй обмотки. зистор 12 Бходит в режим насыщени напр жение питазта  оказываетс  пр ложенным к первой обмотке и по не начинает протекать ток, нарастаю- )дий по закону, близкому к линейно Диод 5 при этом закрыт и ток чере резистор 4 равен нулю. Ток первой

венно с первой, второй, третьей, чет- - мотки, протека  через резистор 8,

рым выводом первого резистора 4, шеста  шина источника 1 зар дных импульсов подключена к началу первой обмотки дроссел  2 или к отводу от части витков первой обмотки дроссел  2, начало первой обмотки дроссел  2 подключено к аноду первого диода 5, катод которого соединен с второй обкладкой накопительного конденсатора 3.

Между первой обкладкой накопительного конденсатора 3 и анодом первого диода 5 включены последовательно соединенные шестой резистор 14 и конденсатор 15.

Устройство работает следуюп им образом .

При включении источника 11 питани  через резисторы 9 и 10, эмиттер- ньм переход транзистора 12 и резистор 8 начинает протекать ток смещени , Трарзистор 12 открываетс  и на первой обмотке дроссел  2 по вл етс  напр жение При этом по вл етс  напр жение на его второй обмотке, открываетс  диод 6 и через резистор 9 в цепи базы транзистора 12 начинает протекать ток второй обмотки. зистор 12 Бходит в режим насыщени j напр жение питазта  оказываетс  приложенным к первой обмотке и по ней начинает протекать ток, нарастаю- )дий по закону, близкому к линейному. Диод 5 при этом закрыт и ток через резистор 4 равен нулю. Ток первой об

вертоЙ5 п той и шестой шинами источника 1 зар дных импульсов, вторые выводы второго и третьего резисторов 7 и 8 подключены соответственно к базе и эгдаттеру второго транзистора 13, эмздттер которого соединен с отрицательной НИНОЙ источника 11 питани , а коллектор с базой первого транзистора 12 и первым выводом четвертого резистора 9, второй вьшод которого подключен к катоду второго диода б, через п тый резистор 10 соединен с положительной шиной источника 11 питани , эмиттер первого транзистора 12 подключен к первому выводу третье го резистора 8, причем перва , втора , треть , четверта  и п та  шины источника 1 зар дных импульсов соединены соответственно с концом первой обмотки дроссел  2, началом второй обмотки дроссел  2, концом второй обмотки дроссел  2, первой обкладкой накопи 1 ельного конденсатора 3, вто ..

40

45

50

55

создает на нем падение напр жени  и S, нарастающее по линейному закону (фиг.За). Когда U. достигает величины , достаточной дл  открывани  эмит- терного перехода транзистора 13, он открываетс  и начинает шунтировать цепь базы транзистора 12. Транзистор 12 выходит из насыщени , нарастание тока в первой обмотке прекращаетс , уменьшение напр жени  на второй обмотке приводит к уменьшению тока базы транзистора 12 и он начинает закрыватьс . При этом открываетс  диод 5 и ток первой обмотки начинает протекать по цепи: диод 5, конденсатор 3, резисторы 4, 8, источник 11 питани  , зар жа  накопительный конденсатор 3. Так как к падению напр жени  на резисторе 8 прибавл етс  падение напр жени  на резисторе 4, напр жение и -1 скачком вьфастает от величины

u и ,

iiRf

до величины

и-7 I

(R ., + R4).

где R, Rj сопротивление резисторов 4 и 8; I, - ток первой обмотки дроссел  2 в момент t (фиг.36).

Транзистор 13 остаетс  открытым, а транзистор 12 закрываетс . Ток второй обмотки, уменьша сь по линейному закону, зар жает конденсатор 3 и удерживает транзистор 13 в открытом состо нии. Когда напр жение U становитс  меньше напр жени  на открытом эмиттерном переходе транзистора 13, он закрываетс . Транзистор 12 открываетс , закрываетс  диод 5 и падение напр жени  на резисторе 4 становитс  равным нулю. При этом напр жение и (фиг,36) скачком уменьшаетс  до значени 

иг и, I,R,

где 1-2 - ток второй обмотки в момент t 2.

Транзистор 13 остаетс  закрытым, транзистор 12 входит в режим насьш;е- ни  и процесс повтор етс . Через цепочку , состо щую из резистора 14 и конденсатора 15, на базу транзистора 13 поступает сигнал положительной обратной св зи, ускор ющий переключение транзисторов 12 и 13. Кроме того , эта цепочка подавл ет высокочастотные колебани , возникающие в дросселе 2 в момент переключени  тран45

.зисторов 12 и 13 и уменьшает амплиту-40 коллектор первого транзистора соду выбросов напр жени  на коллекторе транзистора 12. Когда транзистор 12 закрыт, напр жение на его коллекторе равно напр жению на накопительном конденсаторе 3. Если оно превышает допустимое напр жение коллектора транзистор 12 выйдет из стро . Избежать этого можно, если подключить коллектор транзистора 12 к отводу от первой обмотки дроссел  2 (фиг.2). Если количество витков первой части первой обмотки дроссел  2, включенной между концом обмотки и отводом, равно w, и второй части - w , то при выключенном состо нии транзистора напр жение на его коллекторе равно

единены соответственно с первой, вто рой, третьей, четвертой, п той и шес той шинами источника зар дных импульсов , вторые вьшоды второго и третьего резисторов подключены соответственно к базе и эмиттеру второго транзистора, эмиттер которого соединен с отрицательной шиной источника питани , а коллектор - с базой первого транзистора и первым выводом четвертого резистора, второй вывод которого подключен к катоду второго диода и через п тый резистор соединен с положительной шиной источника gg питани , эмиттер первого транзистора подключен к первом выводу третьего резистора, причем перва , втора , треть , четверта  и п та  шины источника зар дных импульсов соединены со50

W

W , + W,Uc +

W .

W,

+ W.

5

где Uc - напр жение на накопительном

конденсаторе 3

Е - напр жение источника 11 питани .

В случае когда коллектор транзистора подключен к отводу части витков первой обмотки дроссел  (фиг.2), в момент закрывани  транзистора 12 и открывани  первого диода 5 скачком измен етс  количество витков, через которые протекает ток. При этом ток первой обмотки дроссел  скачком уменьшаетс  в wy(w + w.) раз (фиг.Зв). Поэтому дл  того, чтобы транзистор 13 осталс  открытым, необходимо , чтобы сопротивление резистора 4 бьшодостаточно большим, а именно R4 - (,) .Rj.

Claims (1)

1. Зар дный преобразователь, содержащий источник зар дных импульсов, дроссель, накопительный конденсатор, подключенный первой обкладкой к первому выводу первого резистора, о т- л и ч а ю щ и и с   тем, что, с целью повьш1ени  надежности работы за счет упрощени , введен первый диод, дроссель выполнен двухобмоточным, а источник зар дных импульсов выполнен на втором диоде, втором, третьем, четвертом и п том резисторах, источнике питани  и первом и втором тран- зисторах п-р-п-типа, положительна  и отрицательна  шины источника питани , анод второго диода, первые выводы второго и третьего резисторов

коллектор первого транзистора соединены соответственно с первой, второй , третьей, четвертой, п той и шестой шинами источника зар дных импульсов , вторые вьшоды второго и третьего резисторов подключены соответственно к базе и эмиттеру второго транзистора, эмиттер которого соединен с отрицательной шиной источника питани , а коллектор - с базой первого транзистора и первым выводом четвертого резистора, второй вывод которого подключен к катоду второго диода и через п тый резистор соединен с положительной шиной источника питани , эмиттер первого транзистора подключен к первом выводу третьего резистора, причем перва , втора , треть , четверта  и п та  шины источника зар дных импульсов соединены со

«з.Э