(54) ТРАНЗИСТОРНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ(54) TRANSISTOR VOLTAGE CONVERTER
Изобретение относитс к преобразовательной технике и может быть использо вакс во вторичных источниках питани . Известен двухтактный самовозбуждающийс инвертор, содержащий магнитный мул тивибратор и пусковую цепь, включающую однопереходный транзистор, три вспомогательных обмотки трансформатора, диод, резистор и конденсатор 1. Недостатками устройства вл ютс сложность организации запуска и задержка при включении, обусловленна конечны временем зар да конденсатора. Известен также преобразователь, в ко тором дл запуска используетс вспомога тельный транзистор, запирающийс падени ем напр жени на резисторе, включенном в цепь питани 2. Однако в момент коммутации транзисторов ток, потребл емый преобразователем , равен нулю, и падение напр жени на указанном резисторе мен ет знак ввиду возврата в источник питани энергии, накопленной в индуктивности трансформатора . Следовательно, открыва сь в каждый из по упериодов, один раз в период пусковой транзистор преп тствует запиранию св занного с ним транзистора, что вызывает увеличение динамических потерь и ухудшение формы выходного напр жени преобразовател (несимметри фронтов). Наиболее близким к изобретению техническим решением вл етс задающий генератор , содержащий два основных транзистора , коллекторы которых подсоединены к крайним выводам коллекторных обмоток трансформатора, средн точка которых подключена к одному из входных выводов, причем второй входной вывод подсоединен к эмиттерам этих транзисторов непосредственно, а к базам - через резистор и базовую обмотку трансформатора , и оДин пусковой транзистор. Последний соедин ет базу одного из транзисторов с входным выводом, причем запирание Пускового транзистора осуществл етс от вспомогательной обмотки трансформатора через диод, а управл клций переход шунти .рован конденсатором (sj. Недостатком устройства вл етс необходимость в дополнительной обмотке трансформатора, что усложн ет конструкцию , и задержка при запуске преобразовател , что объ сн етс наличием емкости, шунтирующей базо-эмиттерный переход пусковоготранзистора. Цепь изобретени - улучшение массога баритных показателей (исключение дополнительной обмотки) и ускорение процесс .а запуска. Это достигаетс тем, что коллектор и база пускового транзистора соединены с выводом средней точки коллекторных обмоток трансформатора через резисторы, а эмиттер - с выводом средней точки базовых обмоток, кроме Toroj базы основ . ных транзисторов соединены с базой пускового транзистора через запиратацие диоды. . : На чертеже представлена принципиаль на схема устройства. Транзисторный преобразователь напр жени содержит основные транзисторы 1 и 2, трансформатор 3 с коллекторными и базовыми обмотками и пусковой транзистор 4, коллектор и база которого сое динены со средней точкой коллекторных обмоток через резисторы 5 и 6, а эмиттер - со средней точкой базовых обмоток причем базы основных транзисторов 1 и 2 соединены с базой пускового транзистора 4 через запиракщие диоды 7 и 8. .Схема работает следующим образом. При подаче напр жени питани пуско вой транзистор 4 оказываетс в насыщен ном состо нии и обеспечивает эмиттернь током потенциал эмиттера, а следователь но, и баз основных транзисторов 1 и 2, равный О,5-О,6 В, что достаточно дл ввода транзисторов 1 и 2 в активную об ласть. Схема возбуждаетс , и потенциал эмиттера пускового транзистора 4 стано витс равным . где - напр жение базовой обмотки трансформатора; О.. - пр мое падение напр жени базо-эмиттерном переходе н сьпденного транзистора 1. Потенциал базы закрытого транзисто ра 2 равен ), 5 следовательно, потенциал базы пускоого транзистора 4 равен (й-иаи- д). где У. - пр мое падение напр жени на диоде. При ба 2В, Ug «1В, Oi г 1В получаeмUg ft-lB,t/.s:-2B. Транзистор 4 надежно заперт, и потребление тока пусковой цепью незначительно и определ етс величиной резистора 5. После насьпцени магнитопровода трансформатора 3, напр жени на обмотках станов тс равными нулю, транзистор 4 открываетс и обеспечивает потенциал на базах транзисторов 1 и 2, необходимый дл нахождени последних на начальном участке активной области. В этот момент достаточно малейшего отклонени от симметричного режима транзисторов дл перехода схемы в устойчивое состо ние. В данном случае это обеспечиваетс наличием энергии, запасенной в индуктивности трансформатора. Однако при использовании магнитопровода с узкой петлей гистерезиса и внешней синхронизации (магиитопровод перемагничиваётс не по полной петле гистерезиса) индуктивной энергии трансформатора может оказатьс недостаточно дл возникновени устойчивых автоколебаний в известной схеме. В предлагаемом устройстве импульсна подпитка базовых цепей транзисторов 1 и 2 в моменты коммутации обеспечивает устойчивую генерацию. Таким образом, схема обеспечивает практически мгновенный запуск генератора как при включении, так и при сн тии короткого замыкани на выходе; в схеме отсутствует дополнительна обмотка трансформатора и конденсатор, что приводит к . упрощению устройства; схема может быть использована в качестве нерегулируемого усилител мощности с внешней синхронизацией , при этом потери на управление минимальны, поскольку энерги расходуетс только на запирание силового трак зистора, а коммутаци осуществл етс за счет индуктивности трансформатора и пускового транзистора. ормула и-3 обретени Транзисторный преобразователь напр жени , содержащий два основных транзистора , коллекторы которых подсоединены к крайним выводам коллекторных обмоток трансформатора, средн точка которых подк точена к одному из входных выводов, причем второй входной вывод подсоединен к эмиттерам этих транзисторов непосредственно , а к базам - через резистор и базовую обмотку трансформатора, и один пусковой транзистор, отличающийс тем, что, с целью улучшени массогабаритных показателей и ускорени процесса запуска, коллектор и база пусковсйо транзистора соединены с выводом средней точки коллекторных обмоток трансформатора через резисторы, а эмиттер с выводом средней точки базовых обмоток, 78The invention relates to a converter technique and can be used for wax in secondary power sources. A two-stroke self-exciting inverter is known, containing a magnetic multivibrator and a starting circuit including a single junction transistor, three auxiliary transformer windings, a diode, a resistor and a capacitor 1. Disadvantages of the device are start-up complexity and a delay in switching on due to the finite charge time of the capacitor. A converter is also known, in which for start-up an auxiliary transistor is used, which is locked by a voltage drop across a resistor connected to power circuit 2. However, at the time of switching of the transistors, the current consumed by the converter is zero, and the voltage drop across the specified resistor There is no sign due to the return to the power source of the energy stored in the inductance of the transformer. Consequently, opening into each of the periods, once in the period of the starting transistor, prevents the associated transistor from closing, which causes an increase in the dynamic losses and a deterioration of the shape of the output voltage of the converter (asymmetry of the fronts). The closest technical solution to the invention is a master oscillator containing two main transistors, the collectors of which are connected to the extreme terminals of the collector windings of the transformer, whose midpoint is connected to one of the input terminals, the second input terminal being connected to the emitters of these transistors directly and to the bases - through a resistor and the base winding of the transformer, and one start-up transistor. The latter connects the base of one of the transistors to the input terminal, with the starting transistor locking from the auxiliary winding of the transformer through the diode, and the control of the transition is bridged by a capacitor (sj. A disadvantage of the device is the need for an additional winding of the transformer, which complicates the design, and the delay in starting the converter, which is explained by the presence of capacitance shunting the base-emitter junction of the transistor. The circuit of the invention is an improvement in the mass of bariters ( exclusion of an additional winding) and acceleration of the start process. This is achieved by connecting the collector and the base of the starting transistor to the middle point of the collector windings of the transformer through resistors, and the emitter to the middle point of the base windings, except Toroj of the main transistors with the base of the starting transistor through the locking diodes..: The drawing shows a schematic diagram of the device. The transistor voltage converter contains the main transistors 1 and 2, the transformer 3 with the collector base and windings and the starting transistor 4, the collector and the base of which are connected to the midpoint of the collector windings through resistors 5 and 6, and the emitter to the midpoint of the base windings and the base of the main transistors 1 and 2 are connected to the base of the starting transistor 4 through locking diodes 7 and 8. The circuit works as follows. When the supply voltage is applied, the start-up transistor 4 is in a saturated state and provides the emitter with a current of the emitter potential, and consequently, the bases of the main transistors 1 and 2, equal to 0, 5-O, 6 V, which is enough for the input of transistors 1 and 2 into the active region. The circuit is energized and the emitter potential of the starting transistor 4 becomes equal. where is the voltage of the base winding of the transformer; О .. - direct voltage drop of the base-emitter junction of the transistor 1: The potential of the base of the closed transistor 2 is equal to), 5 therefore, the potential of the base of the starting transistor 4 is equal to (i-iai). where W. is the voltage drop across the diode. With ba 2B, Ug «1B, Oi g 1B get Ug ft-lB, t / .s: -2B. The transistor 4 is reliably locked, and the current consumption of the starting circuit is insignificant and is determined by the value of the resistor 5. After the magnetic circuit of the transformer 3 is applied, the voltage on the windings becomes zero, the transistor 4 opens and provides the potential on the bases of the transistors 1 and 2 at the initial site of the active region. At this moment, the slightest deviation from the symmetric mode of the transistors is sufficient to bring the circuit to a stable state. In this case, this is ensured by the availability of energy stored in the inductance of the transformer. However, when using a magnetic circuit with a narrow hysteresis loop and external synchronization (the magnetowire does not magnetize through a complete hysteresis loop), the inductive energy of the transformer may not be enough to generate stable self-oscillations in a known circuit. In the proposed device, pulse feed of the base circuits of transistors 1 and 2 during switching times ensures stable generation. Thus, the circuit provides almost instant start of the generator both at switching on and when clearing the short circuit at the output; in the circuit there is no additional transformer winding and capacitor, which results in. simplify the device; The circuit can be used as an unregulated power amplifier with external synchronization, while the control losses are minimal, since energy is spent only on locking the powertracistor, and switching is performed by the inductance of the transformer and the starting transistor. Formula I-3 Transistor voltage converter, containing two main transistors, whose collectors are connected to the extreme terminals of the collector windings of the transformer, whose midpoint is connected to one of the input terminals, the second input terminal being connected to the emitters of these transistors directly, and to the bases - through a resistor and the base winding of the transformer, and one starting transistor, characterized in that, in order to improve the mass and size parameters and accelerate the starting process, the collector and b for puskovsyo transistor connected to the collector terminal of the mid-point of the transformer windings through resistors, and an emitter terminal of a midpoint of base coils 78
rv 33 кроме того базы основных транзисторов соединены с базой пускового транзистора через диоды. .Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское сш{детельство СССР № 478403, кл. Н 02 М 7/515, 1975. 2.Авторское свидетельство СССР № 334623, ка, Н 02 М 7/537, 1Й72. 3.Электронна техника в автоматике Вып. 10., М., Советское радио , 1978, с. 107-113.rv 33 besides the base of the main transistors are connected to the base of the starting transistor through the diodes. . Sources of information taken into account in the examination 1. Authors s {Soviet USSR No. 478403, cl. H 02 M 7/515, 1975. 2. USSR author's certificate No. 334623, ka, H 02 M 7/537, 1Y72. 3. Electronic Technology in Automation Vol. 10., M., Soviet Radio, 1978, p. 107-113.