SU813635A1 - Voltage converter - Google Patents

Voltage converter Download PDF

Info

Publication number
SU813635A1
SU813635A1 SU792744347A SU2744347A SU813635A1 SU 813635 A1 SU813635 A1 SU 813635A1 SU 792744347 A SU792744347 A SU 792744347A SU 2744347 A SU2744347 A SU 2744347A SU 813635 A1 SU813635 A1 SU 813635A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
voltage
transistor
transistors
current
circuit
Prior art date
Application number
SU792744347A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Михайлович Пименов
Владимир Михайлович Никитин
Original Assignee
Предприятие П/Я А-7374
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я А-7374 filed Critical Предприятие П/Я А-7374
Priority to SU792744347A priority Critical patent/SU813635A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU813635A1 publication Critical patent/SU813635A1/en

Links

Landscapes

  • Dc-Dc Converters (AREA)

Description

(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ(54) VOLTAGE CONVERTER

1one

Изобретение относитс  к электр 5 технике, в частности к статическим преобразовател м напр жени , и может быть использовано при разработке источников питани  радиоэлетронных устройств, индуктивных датчиков и других потребителей электрической энергии.The invention relates to electrical engineering 5, in particular to static voltage converters, and can be used in the development of power sources for radio electronic devices, inductive sensors and other electrical energy consumers.

Известны преобразователи напр жв41и , которые содержат два транзистора , трансформатор с обмотками положительной обратной св зи и вр«м задаюиую: RC-цепь. Транзисторы поочередно подключают к источнику посто нного напр жени  полуобмотки трансформатора. Продолжительность откриытого состо ни  каждого транзистора згщаетс  параметрами RC-цепи 1 и 2 .Voltage converters are known which have two transistors, a transformer with positive feedback windings and are being set: an RC circuit. Transistors are alternately connected to a constant voltage source of a transformer half winding. The duration of the open state of each transistor is indicated by the parameters of the RC circuit 1 and 2.

Недостатки эти преобразователи заключаютс  в том, что во-первых ток нагрузки преобразовател  напр жени  оказывает значительное вли ние на изменение частоты выходного напр жени , что ограничивает область применени  его по пр мому назначению, во-вторых, при отсутствии нагрузки переключение транзисторов происходит за счет насыщени  выходного трансформатора, а это ведет к искажению формы выходного напр жени  и переключение транзисторов в энергетически напр женном режиме из-за значительного возрастани  тока Намагничивани  трансформатора к моменту закрывани  очередного транзистора. В одном из известных устройств указанные недостатки устранены, однако преобразователь The disadvantages of these converters are that, firstly, the load current of the voltage converter has a significant effect on changing the frequency of the output voltage, which limits its application to its intended purpose, secondly, in the absence of load, the switching of transistors occurs due to saturation transformer, and this leads to distortion of the output voltage and the switching of the transistors in the energetic mode due to a significant increase in the current Matora at the time of closing of the next transistor. In one of the known devices these disadvantages are eliminated, however, the converter

0 напр жени  сложен, а из-за наличи  существующего разброса параметров диодов возможно по вление ассиметрии в полупериодах переключени  транзисторов. Асимметри  про вл етс  The voltage is complex, and because of the existing variation in the parameters of the diodes, asymmetry may occur in the half-switching periods of the transistors. Asymmetry manifests

5 в дополнительной загрузке по току одного иэ транзисторов преобразовател  напр жени .5 in the additional current load of one of the voltage transistors.

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  преобразователь напр жени , Closest to the proposed is a voltage converter

0 содержащий два силовых транзистора, коллекторы которых присоединены к соответствующим первичным обмоткам выходного трансформатора и к одним из концов врем задаквдих резисторов, 0 containing two power transistors, the collectors of which are connected to the corresponding primary windings of the output transformer and to one of the ends of the time of the close resistors,

5 другие концы которых св заны с врем задеиощим конденсатором, транзисторов и обмоткали положительной обратной св зи зЗ ,5, the other ends of which are connected with a timeless capacitor, transistors and positive current feedback,

Однако этот преобразователь имеет невысокую нагрузочную способность. Это св зано с тем, что в устройстве величина тока нагрузки определ етс  значением трех параметров;номинальным напр жением источника питани , Величиной сопротивлени  вр м задающих резисторов и коэффициентом уси лени  транзисторов. Транзисторы имеют определенное конечное значение коэффициента усилени . Дл-  заданного номинального напр жени  источника питани  реализаци  необходимой нагрузочной спосо ности преобразовател  напр жени  достигаетс  за счет соответствующего выбора величины врем  задающих резисторов где Uj - напр жение источниика пита ни  ; ток нагрузки (не учитываетс  ток намагничивани  трансформатора ввиду его малости); коэффициент усилени  транзисторов . Величина рассеиваемой мощности на врем задающих резисторах,и, следовательно , их вес и габариты определ ютс  значени ми питающего напр  жени  и тока нагрузки :)нД 2и„ „ иц.Зн I f R-iБ 2где - ток в цепи базы транзистор Поэтому величина максимальной на грузки преобразовател  напр жени , в первую , ограничиваетс  пр емлемыми габаритами врем задающих резисторов. В известном устройстве при значе ни х питающего напр жени  10-5 В ст новитс  заметным отрицательное вли ние ответвлени  части тока перезар да конденсатора из цепи базы откр того транзистора в цепь его коллектора через врем задающий резистор св занное с тем, что у открытого транзистора падение напр жени  в це коллектор-эмиттер меньше, чем в цепи база-эмиттер. Чем меньше напр же ние источника питани , тем больша  часть тока ответвлени  из цепи базы Это ведет к уменьшению тока базы, и Фледовательно, нагрузки преобразО . Цель изобретени  - повышение нагрузочной способности преобразовател  напр жени . Поставленна  цель достигаетс  тем, что в преобразователе напр жени  врем задаюгдий конденсатор соединен сдругими концами врем задаквдих резисторов и с одним из концов вышеупом нутых обмоток обратной св  зи, другие концы которых подключены к базам транзисторов непосредствен но . На фиг. 1 изображена схема преобразовател  напр жени ; на фиг. 2 временные диаграммы напр жений и токов на основных элементах устройства в процессе его работы. Схема (фиг. 1) содержит обмотки 2 и 3 положительной обратной св зи трансформатора 1, врем задающие резисторы 4 и 5/ транзисторы 6 и 7, врем задакадий конденсатор 8, источник 9 посто нного напр жени , цепь 10 основной нагрузки устройства. На диаграммах (фиг. 2) обозначены напр жение на коммутирующем конденсаторе, напр жение на переходе коллектор-эмиттер транзистора б (7), напр жение на переходе база-эмиттер транзистора б (7), )д - ток в цепи базы транзистора б (7). Полуобмотки трансформатора 1 периодически подключаютс  к источнику 9 посто нного напр жени  транзисторами 6 и 7. В .базовые цепи транзисторов включены обмотки 2 и 3 положительной обратной св зи трансформатора 1. Конденсатор 8 включен в последовательную цепь с обмотками 2 и 3, его обкладки дополнительно подключены через врем задающие резисторы 4 и 5 к коллекторам транзисторов 6 и 7. При подаче питающего напр жени  на преобразователь напр жени  транзисторы 6 и 7 начинают открыватьс  по цепи базы током, протекающим через резисторы 4 и 5 от источника 9 посто нного напр жени  9. Вследствие существующего разброса частотных характеристик транзисторов один из транзисторов, например 6, открываетс  быстрее , что при наличии обмоток 2 и 3 положительной обратной св зи ведет к регенеративному процессу открыти  транзистора 6 и закрыти  транзистора 7. С этого момента времени начинаетс  зар5Щ конденсатора 8 по цепи: источник посто нного напр жени  9, прлуобмотка трансформатора 1, резистор 5, конденсатор 8, обмотка 2 и переход база-эмиттер транзистора 6. Ток зар да конденсатора 8, протека  по цепи базаэмиттер транзистора 6, насьапает последний, кроме того, по цепи базы транзистора протекает ток от обмотки 2 положительной обратной св зи , ограниченный сопротивлением резистора 4. При зар де конденсатора 8 до величины напр жени , равного сумме напр жений на обмоткгис 2 и 3 положительной обратной св зи, ток, протекающий через резистор 5, коммутируетс  из цепи базы транзистора 6 в цепь базы транзистора 7. Транзистор 7 открываетс , а транзистор 6 закрываетс . За счет обмоток положительной обратной св зи процесс коммутации транзисторов носит регенеративный характер. По окончани процесса переключени  транзисторов пол рность напр жений на обмотках трансформатора измен етс  на противоположную и конденсатор начинае перезар жатьс  по цепи: источник посто нного напр жени  9, полуобмотка трансформатора 1, резистор 4, конденсатор 8, обмотка 3 и переход база-эмиттер транзистора 7.However, this converter has a low load capacity. This is due to the fact that in the device the magnitude of the load current is determined by the value of three parameters: the nominal voltage of the power source, the magnitude of the resistance of the drive resistors and the gain of the transistors. Transistors have a defined final gain value. For a given nominal voltage of the power source, the realization of the required load capacity of the voltage converter is achieved by appropriately choosing the value of the time of the driving resistors where Uj is the voltage of the power source; load current (the magnetizing current of the transformer is not taken into account due to its smallness); gain transistors. The amount of power dissipated at the time of the setting resistors, and, therefore, their weight and dimensions are determined by the values of the supply voltage and load current:) nD 2 and „„ itz. If R-iB 2 where is the current in the base of the transistor Therefore the maximum the load of the voltage converter, in the first, is limited by the size of the time of the setting resistors. In the known device, when the supply voltage is 10–5 V, the negative influence of a branch of a portion of the capacitor recharge current from the base circuit of the open transistor to its collector circuit through the time that the open transistor drops is noticeable. The voltage in the collector-emitter circuit is less than in the base-emitter circuit. The lower the voltage of the power source, the greater the portion of the branch current from the base circuit. This leads to a decrease in the base current, and therefore, the load of the transducer. The purpose of the invention is to increase the load capacity of the voltage converter. This goal is achieved by the fact that in a voltage converter, the time of the capacitor is connected with the other ends of the time of the closest resistors and with one of the ends of the above-mentioned feedback windings, the other ends of which are connected to the bases of the transistors directly. FIG. 1 shows a voltage converter circuit; in fig. 2 time diagrams of voltages and currents on the main elements of the device in the course of its operation. The circuit (Fig. 1) contains the windings 2 and 3 of the positive feedback of the transformer 1, the time setting resistors 4 and 5 / transistors 6 and 7, the time of charging the capacitor 8, the source 9 of constant voltage, the circuit 10 of the main load of the device. The diagrams (fig. 2) designate the voltage across the switching capacitor, the voltage at the collector-emitter junction of transistor b (7), the voltage at the base-emitter junction of transistor b (7),) g is the current in the base circuit of transistor b ( 7). The semi-windings of transformer 1 are periodically connected to the source 9 of the constant voltage by transistors 6 and 7. The base circuits of the transistors include windings 2 and 3 of the positive feedback of transformer 1. Condenser 8 is connected in series with windings 2 and 3, its plates are additionally connected through time, the setting resistors 4 and 5 to the collectors of transistors 6 and 7. When the supply voltage is applied to the voltage converter, the transistors 6 and 7 begin to open across the base circuit with current flowing through the resistors 4 and 5 from the source Nickname 9 DC 9. Due to the existing variation in the frequency characteristics of the transistors, one of the transistors, for example 6, opens more quickly, which in the presence of windings 2 and 3 of the positive feedback leads to the regenerative process of opening the transistor 6 and closing the transistor 7. From this point on time begins charging the capacitor 8 through the circuit: a source of constant voltage 9, a transformer 1, a resistor 5, a capacitor 8, a winding 2 and the base-emitter junction of the transistor 6. The charging current of the capacitor 8 pi the emitter base of the transistor 6, the latter, in addition, a current from the winding 2 of the positive feedback flows through the base of the transistor, limited by the resistance of the resistor 4. When charging the capacitor 8 to a voltage equal to the sum of the voltages to the windings 2 and 3 positive feedback, the current flowing through the resistor 5 is switched from the base circuit of transistor 6 to the base circuit of transistor 7. Transistor 7 opens, and transistor 6 closes. Due to the positive feedback windings, the switching process of the transistors is regenerative. Upon completion of the switching process of the transistors, the polarity of the voltages on the transformer windings is reversed and the capacitor begins to recharge across the circuit: a source of constant voltage 9, a semi-winding of the transformer 1, a resistor 4, a capacitor 8, a winding 3 and the base-emitter junction of transistor 7 .

По истечении времени, равного полупериоду частоты выходного напр жени , напр жение на конденсаторе 8 оп ть достигает величины, равной сумме напр жений на обмотках 2 и 3, вследствие чего вновь начинаетс  процесс переключени  транзисторов. Транзистор 7 закрываетс , а транзистор б открываетс . В этом состо нии cxehtti в течение второго полупериода частоты выходного напр жени  происходит очередной перезар д конденсатора. Далее процесс повтор етс  в описанной последовательности.After a time equal to the half-period of the output voltage frequency, the voltage on the capacitor 8 again reaches a value equal to the sum of the voltages on the windings 2 and 3, as a result of which the switching process of the transistors begins again. Transistor 7 closes and transistor b opens. In this state cxehtti, the next recharging of the capacitor occurs during the second half-cycle of the frequency of the output voltage. The process then repeats in the sequence described.

В преобразователе напр жени  за счет изменени  схемных взаимосв зей не только отсутствует ответвление тока из цепи базы транзистора при любом значении напр жени  источника питани , имеющее место в известном устройстве, а наоборот по цепи базы открытого транзистора протекает сумма токов: ток перезар да конденсатора и ток, создавае1«лй обмоткой трансформатора в замкнутой цепи: переход база-коллектор открытого транзистора, врем задапций резистор и обмотка трансформатора . В св зи G этим значение тока базы открытого транзистора в предлагаемом устройстве больше, чем в известном, и следовательно, вьпие его нагрузочна  способность. За сче этого можно увеличить величину сопротивлени  врем задающих резисторо и, тем самым, снизить рассеиваемую на них могдиость, а следовательно, уменьшить вес и габариты устройстваIn the voltage converter, by changing the circuit interconnections, not only is there no current branch from the transistor base circuit for any value of the power supply voltage occurring in the known device, but rather the sum of currents through the open transistor base circuit: capacitor overcharge current and current , created by the winding of the transformer in a closed circuit: the base-collector transition of the open transistor, the time of the resistor and the winding of the transformer. In connection with G, the value of the base current of the open transistor in the proposed device is greater than in the known, and therefore, its load capacity. At the expense of this, it is possible to increase the resistance value of the time setting the resistor and, thus, reduce the dissipation of them, and consequently, reduce the weight and dimensions of the device

Такой преобразователь напр жени , име  р д положительных качеств, таких как повышенна  нагрузочна  способность , стабильность частоты, облег-, ченный режим коммутации транзистора ввиду отсутстви  насыщени  трансформатора , высока  надежность (устройство работоспособно даже при выходе из стро  одного из транзисторов ) может быть применен при разработке источников переменного напр жени  высокой частоты или преобразователей посто нного напр жени  в посто нное .Such a voltage converter, a number of positive qualities, such as increased load capacity, frequency stability, facilitated switching mode of the transistor due to the absence of transformer saturation, high reliability (the device is operational even when one of the transistors goes off) the development of high-frequency alternating voltage sources or DC / DC converters.

Наибольший эффект устройство обеспечивает при разработке маломощных низковольтных источников питани .The device provides the greatest effect in the development of low-power low-voltage power sources.

Claims (3)

1.Ловушкин В.Н. Транзисторные преобразователи посто нного напр жени . Энерги , 1967, с. 19.1.Lovushkin V.N. DC Power Transistors. Energy, 1967, p. nineteen. 2.Ловушкин В.Н. Транзисторные преобразователи посто нного напр жени . Энерги , 1967, с. 20.2.Lovushkin V.N. DC Power Transistors. Energy, 1967, p. 20. 5five 3.Авторское свидетельство СССР 479243, кл. Н 03 К 13/02, 1975.3. Authors certificate of the USSR 479243, cl. H 03 K 13/02, 1975. тt вat иand - f- f
SU792744347A 1979-04-03 1979-04-03 Voltage converter SU813635A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792744347A SU813635A1 (en) 1979-04-03 1979-04-03 Voltage converter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792744347A SU813635A1 (en) 1979-04-03 1979-04-03 Voltage converter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU813635A1 true SU813635A1 (en) 1981-03-15

Family

ID=20818491

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU792744347A SU813635A1 (en) 1979-04-03 1979-04-03 Voltage converter

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU813635A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3986097A (en) Bilateral direct current converters
US3781638A (en) Power supply including inverter having multiple-winding transformer and control transistor for controlling main switching transistors and providing overcurrent protection
US3401327A (en) Inverter circuit having increased frequency starting
SU813635A1 (en) Voltage converter
RU2277745C1 (en) Dc-to-ac voltage converter
US3281716A (en) Transistor power supply
GB2051432A (en) Power supply circuits
RU1774447C (en) Dc voltage converter
SU862341A1 (en) Joint
SU1193762A1 (en) Device for controlling power transistor
SU1713058A1 (en) Two-ended transistor voltage converter
SU907530A1 (en) Stabilized electric power supply source
RU2006165C1 (en) Dc voltage converter
SU1757066A2 (en) Transistor inverter
SU913533A1 (en) Semibridge inverter
SU1084933A1 (en) Two-step transistor inverter
SU1467689A1 (en) Device for controlling the thyristor of converter
RU2407138C1 (en) Push-pull dc converter
RU1829094C (en) Single-cycle d c/d c converter
JPS645993Y2 (en)
SU1594669A1 (en) D.c. voltage converter
SU1686567A1 (en) Device for current protection against faults in ac circuit
SU1220126A1 (en) D.c.-to-pulse rate converter
SU1624639A1 (en) Gate converter
SU710099A1 (en) Inverter