SU758425A1 - Стабилизированный конвертор - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к преобразовательной технике и может быть использовано при разработке вторичных источников питани  различных радиотехнических систем.

Известны стабилизированные конверторы, которые имеют ни.жие КПД и надежность, сложную схему управлени  1, {2, 3.

Из известных технических решений наиболее близким по своей технической сущности  вл етс  устройство, содержащее инвертор на силовых транзисторах с выходным трансформатором , схему форсированного запирани  каждого транзистора, выполненную на транзисторе , коллекторно-эмиттсрный переход которых через источник запирающего напр жени  подключен к управл ющим переходам силовых транзисторов, задающий генератор с трансфор маторным выходом, узел щиротно-импульсного регулировани  с управл ющим трансформатором , выходной выпр митель с фильтром 4.

Однако устройство также имеет низкие КПД и надежность, сложную схему управлени .

Целью изобретени   вл етс  упрощение. устройства повыщение КПД и надежности.

Это достигаетс  тем, что в стабилизированном конверторе, содержащем инвертор на силовых транзисторах, управл ющий переход каждого из которых подключен к силовому переходу отключающего транзистора через конденсатор источника запирающего напр жени ., подключенного в его коллекторную цепь, и выходном трансформаторе, соединенном с выходным выпр мителем с фильтром, который через усилитель обратной св зи св зан с ши10 ротно-импульсным модул тором с управл ющим трансформатором, и задаюишй генератор с трансформаторным выходом, источник запирающего напр жени  выполнен на мостовом диодном выпр мителе, диагональ переменного

15 тока которого подключена к крайним отводам выходной обмотки трансформатора задающего генератора, а диагональ посто нного тока подсоединена через резистор коллекторной нагрузки к силовому переходу вновь введен20 ного включающего транзистора, коллектор, которого соединен с базой отключающего транзистора , к коллекторно-базовый переход последнего подключен к указанному резистору

375

коллекторной нагрузки, а база-эмиттерный переход зашунтирован включенными последовагельно резистором и диодом, -причем средн   гочка выходной обмотки трансформатора эадающего генератора соединена с точкой соедиНени  управл ющего перехода силового транзистора и конденсатора источника запирающего напр жени  и через дополнительный включающий конденсатор - с эмиттером 1аключающего транзистора, управл ющий переход которого через резистивный делитель св зан с выходной обмоткой управл ющего трансформатора широтно-импульсного модул тора, при этом к включающему конденсатору подключен дополнительный выпр митель, св занный с обмоткой выходного трансформатора, а эмиттер включающего транзистора соединен с соответствующим выводом мостового выпр мител  через дополнительный резистор.

На фиг. 1 приведена функциональна  схема стабилизированного конвертора; на фиг. 2 - вариант ее исполнени  на мостовом усилителе мощности инвертора.

Конвертор содержит инвертор, выполненный на силовых транзисторах 1, 2, управл ющий переход каждого из которых зашунтирован резисторами 3, 4 и подключен через конденсатор 5 источника запирающего напр жени  к силовому переходу одного из отключающих

транзисторов 6, 7, база-коллекторный переход, которых зашунтирован цепочкой из последовательно соединенных резистора 8, 9 и диода 10, И, выходном трансформаторе 12 с выход,ной обмоткой 13, св занной с выходным

выпр мителем на диодах 14, 15 и через yci-шитель обратной св зи 16 с щиротно-импульсным модул тором 17 с выходной обмоткой 18 упрал ющего трансформатора, подключенной через резистивный делитель 19, 20 к управл ющим переходам включающих транзисторов 21, 22 , силовые переходы которых подключены черс:, резисторы коллекторных нагрузок 23, 24 к диагонали посто нного тока мостового диодного выпр мител  25. Диагональ переменного тока соединена с крайними отводами выходной обмотки 26 трансформатора задающего генератора 27, средн   точка которой соединена с точкой соединени  управл ющего переход силового транзистора и конденсатора источника запирающего напр жени  и через включающий конденсатор 28 с эмиттером включающего транзистора.

Дополнительный выпр митель на диодах 29, 30 подключен по входу к обмотке 31 выходного трансформатора, а по выходу к обкладкам включающего конденсатора, при этом мостовой выпр митель св зан с эмиттерами включающих транзисторов через резистор 32.

Схемы управлени  33-36 подключены соответственно к каждому управл ющему переходу силовых транзисторов 37, 38, 1, 2 мостового усилител  мощности. Схема управлени  раскрыта только дл  одного транзистора, друтие схемы аналогичны.

Коллекторы включающих транзисторов 21, 22 соединены соответственно с базами отключающих транзисторов 6, 7, управл ющие переходы последних подключены параллельно резисторам 23, 24 коллекторной нагрузки включающих транзисторов.

Устройство работает следующим образом.

Силовые коммутирующие транзисторы 1, 2 управл ютс  с помощью включающих 21, 22 и отключающих 6, 7 транзисторов путем подключени  Напр жени , снимаемого с конденсаторов 5, 28, к управл ющим переходам силовых транзисторов. Зар д отключающего 5 и включающего 28 конденсаторов осуществл етс  от мостового выпр мител  25, а в процессе работы зар д конденсатора 28 осуществл етс  от выпр мител  на диодах 29, 30. Управле1«1е включающими транзисторами 21, 22 осуществл етс  от обмотки 18 щиротно-импульсного модул тора 17.

Управление отключающими транзисторами 6, 7 производитс  от последовательно включенных резисторов и диода (8, 10 или 9, 11) На отключение и резисторов 23, 24 на ключение .

Резисторы 3, 4  вл ютс  нагрузкой отключающих транзисторов 6, 7 и с них снимаетс  запирающее напр жение силовых транзисторов 1, 2.

Стабилизаци  выходного напр жени  осущесвл етс  следующим образом.

При увеличении выходаого напр жени  усилитель обратной св зи 16 управл ет широтно-импульснь м модул тором 17 таким образом , что длительность импульса управл ющего напр жени  на обмотке 18 уменьщаетс . При этом врем  включенного состо ни  одного из включающих транзисторов 21 или 22 уменьщаетс  и соответственно уменьщаетс  врем  включенного состо ни  коммутирующих транзисторов 1 или 2. Таким образом, за счет действи  усилител  обратной св зи 16 и широно-импульсного модул тора 17 выходное напр жение стабилизированного преобразовател  поддерживаетс  посто нным.

На врем  включенного состо ни  включающих транзисторов 21 или 22 отключающие транзисторы 6 или ,7 наход тс  в закрытом состо нии за счет падени  напр жени  на цепочке резисторов 8, 9 с диодами 10, П. При выключении включающих транзисторов 21 или 22 происходит включение запирающих

транзисторов 6 или 7 напр жением, снимаемым с резисторов 23, 24. Диоды 10, 11 служат дан разделени  входных токов на отключающи транзисторах 6 и 7.

Коммутирующие транзисторы 1 и 2 работают поочередно в такт с управл ющими импульсами обмотки 1В широтно-импульсного модул тора 17.

Первый запуск преобразовател  осуществл  тс  источником напр жени  на конденсаторе 28 от задающего генератора через ограничительный резистор 32, после выхода на режим работы конденсатор 28 получает питание от стабилизированного напр жени  обмотки 31. При этом мощность от задающего генератора 27 потребл етс  только на запирание коммутирующих транзисторов 1 и 2, котора  составл ет малую величину.

При коротком замыкании на выходе напр жение на выходе дополнительного выпр мител  на диодах 29, 30 становитс  равным нулю, резистор 32 ограничивает ток базы силовых транзисторов до необходимой дл  надежной работы величины и транзисторы по току не вход т в аварийный режим работы.

Изобретение позвол ет резко упростить схем управл1ни  конвертором, подн ть КПД устройства За счет малой мощности, рассеиваемой в цепи управлени , и повысить надежность работы .

Claims (4)

1. Стабилизированный конвертор, содержащий Щ1вертор на силовых транзисторах, управл юЮТЙ переход каждого из которых, подключен к силовому переходу отключающего транзистора через конденсатор источника запирающего напр жени , подключенного в его коллекторную цепь, и выходном граисформаторе, соединенном с выходным выпр мителем с фильтром, который через усилитель об| атной св зи св зан с щиротно-импульсным модул тором с управл ющим трансформатором, и задающий генератор с трансформаторным выходом, отличающийс  тем, что, с целью упрощени  повыщени  КПД и надежности, источник запирающего напр жени  выполнен на мостовом диодном выпр мителе, диагональ переменного тока которого подключена к крайним отводам выходной обмотки трансформатора задающего генератора, а диагональ посто нного тока подсоединена через резистор коллекторной нагрузки к силовому переходу вновь введенного включающего транзистора, коллектор которого соединен с базой отключающего транзистора, и коллекторнс-базовый переход последнего подключен к упом нутому резистору коллекторной нагрузки, а база-эмиттерный переход защунтирован включенными последовательно вновь введенными резистором и диодом, причем средн   точка выходной обмотки трансфоматора задающего генератора соединена с точ-. кой соединени  увфавл ющего перехода силового транзистора и конденсатора источника . запирающего напр жени  и через дополнительный включающий коиденсатор - с эмиттером включающего транзистора, управл ющий перехо которого св зан с управл ющей обмоткой трансформатора щиротно-импульсного модул тора . .

2. Конвертор по п. 1, о т л и ч а ю щ ийс   тем, что, с целью уменьщени  мощности управлени , в него введен дополнительный выпр митель, св занный с обмоткой выходного трансформатора и подключенный к обкладкам включающего конденсатора.

3. Конвертор по пп. 1и2, отличающийс  тем, что, с целью защиты от короткого замыкани  в нагрузке, соответствующий вывод мостового выпр мител  к эмиттеру включающего транзистора через дополнительный резистор.

Источники информации, прин тые во вгнимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 562642, кл. Н 02 М 7/537, 1974.

2.Патент США N 3863131, кл. 321-2, 1975.

3. Electronic Desing. April , 1975, с. 116.

4.Сб. Устройства вторичных источников электропитани . Материалы семинара общества Знание РСФСР, МДНТП, М., 1976, с. 65, рис. 1. М /J Ъ-РТГ m т