SU1644340A1 - Стабилизированный преобразователь посто нного напр жени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитани . .Цель изобретени  - повышение надежности путем исключени  генерации при отсутствии синхронизирующих импульсов. Преобразователь выполнен на основе самовозбуждающегос  двухтактного инвертора с двум  силовыми транзисторами 1 и 2 и с трансформатором 3. Первична  обмотка 4 и обмотка 5 положительной обратной св зи трансформатора 3 имеют отвод от средней точки. Синхронизирующие импульсы подаютс  на управл ющие входы 18 и 21 синхронизации и воздействуют на цепи баз дополнительных транзисторов 6 и 7, шунтирующих вход силовых транзисторов 1 и 2 соответственно. Конденсаторы 9 и 12 форсируют процесс запирани  и отпирани  силовых транзисторов 1 и 2. Конденсаторы 24 и 25 преп тствуют развитию автогенерации при отсутствии синхронизирующих импульсов и взаимной блокировке дополнительных транзисторов 6 и 7. 2 з.п. ф-лы, 3 ил

Description

Os

fc

со

&

Фив.1

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитани .ц

Цель изобретени  - повышение надежности путем исключени  генерации при отсутствии синхронизирующих импульсов.

На фиг. 1 представлена принципиальна  схема устройства; на фиг. 2 - то же, вариант выполнени ; на фиг. 3-диаграммы токов и напр жений, по сн ющие работу преобразовател 

(1б1,1б2-токи баз силовых транзисторов; UKI, Uwi, Uyi, Uy2 - напр жение на коллекторе силовых транзисторов, на первичной обмотке трансформатора и на управл ющих выводах).в

Преобразователь (фиг. 1) содержит силовые транзисторы 1 и 2, которые подключают трансформатор 3 с первичной обмоткой 4, обмоткой 5 положительной обратной св зи к источнику питани . Первый 6 и второй 7 дополнительные транзисторы шунтируют вход силовых транзисторов. Первый силовой транзистор 1 соединен кол- лектором с началом первичной обмотки 4, базой через параллельно соединенные первый резистор 8 и первый конденсатаор 9 - с коллектором транзистора 6 и эмиттером - с вторым входным выводом преобразова- тел  10. Второй силовой транзистор 2 соединен коллектором с концом первичной обмотки 4, базой через параллельно соединенные первый резистор 11 и первый конденсатор 12 - с коллектором транзистора 7 и эмиттером - с вторым входным выводом преобразовател  10.

Отвод от средней точки первичной обмотки 4 подключен к первому входному выводу преобразовател  13. Обмотка 5 по- ложительной обратной св зи подключена концом через цепь второго резистора 14 и диода 15 к коллектору транзистора 6, началом через цепь второго резистора 16 и диода 17 к коллектору транзистора 7, а отводом от средней точки - к второму входному выводу преобразовател . Первый управл ющий вход 18 синхронизации подключен через третий резистор 19 к коллектору транзистора 6 и через четвертый резистор 20 к базе транзистора 7. Второй управл ющий вход 21 синхронизации подключен через третий резистор 22 к коллектору транзистора 7 и через четвертый резистор 23 к базе транзистора 6. База транзистора 6 через второй конденсатор 24 соединена с коллектором транзистора 7. База транзистора 7 через второй конденсатор 25 соединена с коллектором транзистора 6.Возможно подключение конденсаторов 24 и 25 к коллекторам транзисторов 6 и 7 через резисторы 19 и 22 соответственно. Встречно-параллельно переходу эмиттер-коллектор каждого из силовых транзисторов 1 и 2 могут быть включены диоды. Управл ющие входы 18 и 21 синхронизации могут иметь однонаправленную проводимость. Обща  точка вхо- дов 26 соединена с вторым входным выводом преобразовател .

На фиг. 2 блокирующий транзистор 27 включен своими переходами коллектор- эмиттер последовательно в цепь резистора 14, а база-эмиттер - последовательно в цепь резистора 19. Второй блокирующий транзистор 28 включен своими переходами коллектор-эмиттер последовательно в цепь резистора 16, а база-эмиттер - последовательно в цепь резистора 22.

Преобразователь посто нного напр жени  работает следующим образом.

На вход синхронизации подаютс  од- нопол рные импульсы напр жени  пр моугольной формы со скважностью, например, 2, сдвинутые относительно друг друга на выводах 18 и 21 входа синхронизации на 180° (фиг. 3). Частота сигнала синхронизации выбираетс  так, чтобы исключить насыщение сердечника выходного трансформатора , Предположим, что в момент времени to на вывод 18 поступает первый нечетный импульс напр жени  синхронизации . На выводе 21 сигнал синхронизации отсутствует. Нечетный импульс напр жени  синхронизации через резистор 20 открывает транзистор 7 и через резистор 8 с конденсатором 9 приоткрывает силовой транзистор 1. Открытый транзистор 7 через резистор 11 и конденсатор 12 шунтирует переход база-эмиттер силового транзистора 2. Через приоткрытый силовой транзистор 1 напр жение от источника питани  поступает на половину первичной обмотки 4 трансформатора 3. В результате по вл етс  напр жение на обмотке 5 и через цепь обратной св зи 14 и 15 и резистор 8 с конденсатором 9 в базу силового транзистора 1 поступает отпирающий ток. За счет положительной обратной св зи возникает регенеративный процесс и транзистор 1 лавинообразно открываетс . Током, поступающим с обмотки 5 обратной св зи, через цепь 14 и 15 зар жаютс  конденсаторы 9 и 25 и обеспечиваетс  через резисторы 19 и 20 дополнительна  составл юща  тока базы , открывающего транзистор 7 и удерживающего его в открытом состо нии.

В момент времени ц нечетный импульс напр жени  синхронизации снимаетс  с вывода 18, а на вывод 21 поступает четный импульс напр жени  синхронизации, который через резистор 23 открывает транзистор 6 и через резистор 22 поступает на коллектор транзистора 7 и соединенные с ним резистор 11 с конденсатором 12. Однако остающийс  еще открытым в данный момент шунтирующий транзистор 7 понижает потенциал импульса синхронизации на входе базовой цепи силового транзистора 2, возникающее напр жение недостаточно дл  приоткрывани  силового транзистора 2. Через открывшийс  транзистор 6 к переходам база-эмиттер силового транзистора 1 и транзистора 7 прикладываютс  запирающие напр жени  конденсаторов 9 и 25 соответственно. Транзисторы 1 и 7 закрываютс . Закрыва сь, силовой транзистор 1 прерывает ток через первичную обмотку 4 трансформатора 3. Это приводит к изменению пол рности напр жени  на обмотках трансформатора 3. Напр жение обратной св зи через цепь 16 и 17 обратной св зи и резистор 11с конденсатором 12 поступает на базу силового транзистора 2. Однако величина напр жени  обратной св зи в данный момент еще недостаточна дл  отпирани  силового транзистора 2. Это обеспе- чиваетс  соответствующим выбором параметров резисторов 14 и 16. Отпирание силового транзистора 2 происходит за счет поступающего на вывод 21 импульса напр жени  синхронизации, потенциал которого на входе базовой цепи этого транзистора резко возрастает при запирании транзистора 7. Силовой транзистор 2 приоткрываетс  напр жением импульса синхронизации, поступающим на его базу через резистор 22 и резистор 11с конденсатором 12. Напр жение на обмотках трансформатора 3 возрастает . Напр жение обмотки 5, поступа  через резистор 16 на базу силового транзистора 2, обеспечивает его лавинообразное открывание и удерживание в насыщенном состо нии до следующего переключени  импульсов синхронизации на выводах 18 и 21 входа синхронизации.

При смене четного импульса напр жени  синхронизации на входе синхронизации следующим за ним нечетным импульсом в момент времени t2 открываетс  транзистор 7, Через открытый транзистор 7 к переходу блза-эмиттер силового транзистора 2 прикладываетс  запирающее напр жение конденсатора 12, силовой транзистор 2 форсированно закрываетс . При этом измен етс  пол рность напр жени  на обмотках транформатора. Одновременно через открытый транзистор 7 прикладываетс  запирающее напр жение конденсатора 24 и к переходу

база-эмиттер транзистора 6, и он закрываетс . Это создает услови  дл  открывани  силового транзистора 1, на базу которого начинает поступать через резистор 19 и ре- зистор 8 с конденсатором 9 импульс напр жени  синхронизации, Силовой транзистор 1 приоткрываетс , увеличива  напр жени  на обмотках трансформатора 3. Напр жение , поступающее с обмотки 5 обратной

0 св зи через цепь обратной св зи и резистор 8 с конденсатором 9 на базу силового транзистора 1, обеспечивает его лавинообразное открывание и удерживание в насыщенном состо нии до следующего момента

5 смены импульсов синхронизации. Описанные процессы периодически повтор ютс , а на обмотках выходного трансформатора 3 вырабатываетс  переменное напр жение. При сн тии сигналов синхронизации работа

0 преобразовател  прекращаетс , так как энергии, накапливаемой в электромагнитном поле трансформатора 3, недостаточно дл  создани  требуемой величины напр же-. ни  на обмотке 5. необходимой дл  возник5 новени  автогенерации. Диоды 15 и 17 преп тствуют замыканию сигналов синхронизации на общий вывод 26 входа синхронизации через низкоомные сопротивлени  этих цепей. Включение диодов на входе

0 синхронизации требуетс  тогда, когда необходимо предотвратить воздействие напр жени  цепей обратной св зи на элементы логики (например, низковольтные ) узла управлени .

5

Работа варианта схемы преобразовател  посто нного напр жени  по фиг. 2 отличаетс  от описанной выше тем, что напр жение обмотки 5 может поступать на

0 базы силовых транзисторов 1 и 2 только при условии, если открыты блокирующие транзисторы 27 и 28 соответственно. Поэтому сн тие сигналов синхронизации, которыми также открываютс  блокирующие транзи5 сторы 27 и 28, прекращает работу преобразовател  независимо от мощности его нагрузки и параметров цепей обратной св зи . Блокирующий транзистор 27 открываетс  нечетным импульсом напр жени 

0 синхронизации, поступающим через вывод 18 входа синхронизации, и создает услови  дл  полного открывани  и насыщени  силового транзистора 1 за счет поступлени  на его базу через цепь 14 и 15 обратной св зи

5 напр жени  с обмотки 5 обратной св зи, При сн тии импульса синхронизации с вывода 18 транзистор 27 закрываетс , разрыва  цепь обратной св зи и прерыва  ток базы силового транзистора 1. Аналогично работает блокирующий транзистор 28.

Таким образом, сн тие сигналов синхронизации прекращает работу преобразовател  независимо от мощности его нагрузки и параметров цепей обратной св зи . Введение блокирующих транзисторов, 27 и 28 делает поебразователь полностью управл емым, расшир   его функциональные возможности, например, путем выполнени  его в виде стабилизирующего преобразовател  с широтно-импульсной модул цией.

Claims (3)

1. Стабилизированный преобразователь посто нного напр жени , содержащий два силовых транзистора и трансформатор, первична  обмотка которого отводом от средней точки соединена с первым входным выводом преобразовател , а каждым крайним выводом - к коллектором соответствующего силового транзистора, эмиттер которого соединен с вторым входным выводом преобразовател  и с отводом от средней точки обмотки положительной обратной св зи трансформатора, база каждого силового транзистора соединена с первым выводом первого резистора, шунтированного первым конденсатором, второй вывод первого резистора через шунтирующий ключ соединен с эмиттером силового транзистора и через цепь второго резистора - с соответствующим крайним выводом обмотки положительной обратной св зи трансформатора , а цепи управлени  шунтирующих ключей соединены с управл ющими входами синхронизации преобразовател , отличающийс  тем, что, с целью повышени  надежности путем исключени  генерации при отсутствии синхронизирующих импульсов , каждый шунтирующий ключ выполнен в виде дополнительного транзистора, подключенного эмиттером к эмиттеру силового 0 транзистора, каждый управл ющий вход синхронизации соединен через цепь введенного третьего резистора с коллектором одного дополнительного транзистора и через введенный четвертый резистор - с ба- 5 зой другого дополнительного транзистора, а в цепь второго резистора согласно-последовательно с входом силового транзистора включен введенный диод.

2. Преобразователь по п. 1, о т л и ч э- 0 ю щ и и с   тем, что введены два вторых конденсатора, каждый из которых включен между коллектором одного дополнительного транзистора и базой другого дополнительного транзистора.

5

3. Преобразователь по п. 1, отличающийс  тем, что введены два блокирующих транзистора, каждый из которых включен переходом коллектор-эмиттер последовательно в цепь соответствующего 0 второго резистора и соединен эмиттером с коллектором соответствующего дополнительного транзистора, а переходом база- эмиттер включен последовательно в цепь соответствующего третьего резистора.

Tir--ffФие .2

L6Z

k%

Фие.З