SU1755353A1 - Однотактный обратноходовой преобразователь посто нного напр жени в посто нное - Google Patents

Abstract

Использование: в источниках питани  радиоэлектронной аппаратуры общего применени , в частности дл  блоков ЭВМ. Сущность изобретени : преобразователь содержит силовой транзистор 1, трансформатор 2, блок управлени  15, силовой 6 и защитный 7 диоды, а также резистор 8. В устройстве обеспечена подача тока обратного направлени  в базу силового транзистора 1 при его выключении, что повышает быстродействие. Одновременно обеспечиваетс  упрощение конструкции. 2 ил.

Description

. i

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано преимущественно в источниках питани  радиоэлектронной аппаратуры общего применени , в частности, блоков ЭВМ.

Известно устройство дл  зар да накопительного конденсатора, которое имеет в своем составе однотактный обратноходовой преобразователь посто нного напр же- ни . Он содержит силовой и вспомргательный транзисторы, трансформатор , блок управлени , силовой и защитный диоды, а также резистор.

Недостаток этого преобразовател  состоит в том, что процесс рассасывани  неосновных носителей зар да е базе силового транзистора при его выключении протекает замедленно, поскольку он не сопровождаетс  подачей обратного тока в базу. Как следствие снижаетс  быстродействие преобразовател .

Известен однотактный обратноходовой преобразователь посто нного напр жени  в посто нное. Он содержит силовой транзистор , два трансформатора, два силовых об- рзтноходовых диода, разделительный диод и конденсатор.

Этот преобразователь имеет недостаток , аналогичный приведенному выше.

Устройство-прототип содержит силовой транзистор, эмиттер которого соединен с общим выводом, база-эмиттерный переход - с выходом блока управлени , а коллек- юр через первичную обмотку трансформатора соединен с первым вход- нь.м выводом. При этом первый вывод вторичной обмотки трансформатора через силовой обратноходовой диод подключен к первому выходному выводу, а второй выходной вывод соединен с общим выводом. Имеетс  защитный диод, зашунтированный резистором, причем анод диода соединен с общим выводом. Имеетс  также дополнительный транзистор, эмиттер которого соединен с общим выводом, а коллектор - с базой силового транзистора. База дополнительного транзистора соединена непосредственно с катодом защитного диода и через конденсатор - с анодом силового диода.

Недостатками этого преобразовател   влчютс  ограниченное быстродействие и усложненность конструкции.

Цель изобретение-увеличение быстродействи  при одновременном упрощении конструкции.

Сущность изобретени  состоит в том, что предлагаемый однотактный обратноходовой преобразователь посто нного напр жени  в посто нное аналогично прототипу содержит силовой транзистор, эмиттер которого соединен с общим выводом, база- эмиттерный переход - с выходом блока управлени , а коллектор через первичную обмотку трансформатора - с первым входным выводом. При этом первый вывод вторичной обмотки трансформатора через силовой обратноходовой диод подключен к первому выходному выводу, а второй выходной вывод соединен с общим выводом. Имеетс  защитный диод, эащунтировзнный резистором, причем анод диода соединен с общим выводом. В отличие от прототипа второй вывод вторичной обмотки трансформатора соединен с базой силового транзистора и с катодом защитного диода.

На фиг. 1 показана принципиальна  электрическа  схема предлагаемого преобразовател ; на фиг. 2 - временные диаграмы напр жений и токов.

Предлагаемый однотактный обратноходовой преобразователь посто нного напр жени  (фиг. 1) содержит силовой транзистор 1, трансформатор 2 с первичной 3 и вторичной 4 обмотками, блок 5 управлени , силовой обратноходовой диод 6, защитный диод 7, резистор 8, а также первый входной вывод 9, общий вывод 10 и первый выходной вывод 11. При этом аналогично прототипу эмиттер силового транзистора 1 соединен с

общим выводом 10, база-эмиттерный переход - с выходом блока 5 управлени , а коллектор через первичную обмотку 3 трансформатора 2-е первым входным выводом 9. Первый вывод вторичной обмотки

4 трансформатора 2 через силовой обратно- ходовой диод 6 подключен к первому выходному выводу 11, а второй выходной вывод соединен с общим выводом 10. Анод защитного диода 7, заактированного резистором 8, соединен с общим выводом 10.

В отличие от прототипа второй вывод вторичной обмотки 4 трансформатора 2 соединен с базой силового транзистора 1 и с катодом защитного диода 7.

Блок 5 управлени  может быть выполнен на основе какого-либо известного схемного решени . Этот блок может содержать, например, усилитель 12 сигнала ошибки, источник 13 опорного напр жени , формирователь 14 импульсов с регулируемой длительностью (т.е. с широтно-импульсной модул цией - ШИМ) и параллельную RC-це- почку 15.

Между выходным 11 и общим 10 выводами присоединены параллельно включенные конденсатор 16 фильтра, делитель 17 напр жени  и нагрузка 18.

Преобразователь работает следующим образом.

При поступлении в момент Ti очередного отпирающего импульса тока li от выхода блока 5 в базу транзистора 1 он насыщаетс , и через него и обмотку 3 трансформатора 2 начинаетс  протекание тока з пилообраз- ной формы (фиг. 2 а,б), Диоды 6, 7 при этом заперты, напр жение Ет на коллекторе транзистора 1 мало (фиг. 2 в). В момент Т2 окончани  импульса тока h начинаетс  процесс выключени  транзистора 1; ток з при этом спадает до нул , а напр жение EI на коллекторе транзистора 1 возрастает (фиг. 2 а,б,в). При этом под действием ЭДС самоиндукции , наведенной в обмотке 4, лроис- ходит отпирание диодов б, 7, Энерги , накопленна  в индуктивности обмотки 3 в интервале времени (Ti, 12), током 1е передаетс  в конденсатор 16 фильтра и в нагрузку 18 (фиг. 2 г). Напр жение En на выходном выводе 11 имеет вид, показанный на фиг 2 д. Ток б протекает по цепи: обмотка 4 - диод б - конденсатор 16 - база-эмиттерный переход транзистора 1. При этом через послед ний в интервале времени Та протекает импульс обр обратного тока, что, в отличие от прототипа, способствует увеличению скорости рассасывани  неосновных носителей зар да в базе (фиг. 2 а). Диод 7 при этом ограничивает величину обратного напр жени  на базе транзистора.

Стабилизаци  выходного напр жени  En аналогично прототипу достигаетс  следующим образом. Часть напр жени  Ец от выхода делител  12 сравниваетс  с опорным напр жением источника 13 Получен- ное на выходе усилител  12 напр жение ошибки поступает на управл ющий вход формировател  14 импульсов с регулируемой длительностью. Если напр жение En начнет возрастать относительно заданного

номинала, то длительность импульсов на выходе формировател  14 становитс  меньшей . Как следствие длительность интервала (Ti, Та) проводимости транзистора 1 будет уменьшатьс  до тех пор, пока напр жение Ец не станет вновь равным заданному номиналу .

В результате увеличени  скорости рассасывани  неосновных носителей зар да в базе силового транзистора 1 по сравнению с прототипом достигаетс  повышение быстродействи  преобразовател , Возможно таким образом повышение рабочей частоты и соответственно уменьшение уровн  пульсаций выходного напр жени . Упрощение конструкции по сравнению с прототипом обеспечиваетс  путем исключени  дополнительного транзистора и конденсатора.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Однотактный обратноходовой преобразователь посто нного напр жени  в посто нное , содержащий силовой транзистор, эмиттер которого соединен с общим выводом , база-эмиттерный переход - с выходом блока управлени , а коллектор через первичную обмотку трансформатора-с первым входным выводом, при этом первый вывод вторичной обмотки трансформатора через силовой обратноходовой диод подключен к первому выходному выводу, а второй входной вывод соединен с общим выводом, за- щитный диод, зашунтированный резистором, анод которого соединен с общим выводом,отличающийс  тем,что, с целью увеличени  быстродействи  при одновременном упрощении конструкции, второй вывод вторичной обмотки трансформатора соединен с базой силового транзистора и катодом защитного диода.

   fit/e. 2