SU838952A1 - Стабилизированный преобразовательНАпР жЕНи - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в системах электропитани  дл  преобразовани  посто нного найр жени .

Известен стабилизированный преобразователь напр жени  содержащий двухтактный транзисторный усилитель мощности (УМ) ,задающий генератор(ЗГ),имеющий две обмотки управлени ,управл ющий транзистор,соединенный коллектором со средней точкой одной из обмоток управлени ,а базо-эмиттерным переходом - с выходом широтно-импульсного модул тора(ШИМ).Это устройство содержит также дополнительный согласующий трансформатор с выходной обмоткой, подключенной через вентили к базоэмиттерным переходам силовых тран- зисторов УМ, Одна из обмоток управлени  ЗГ обеспечивает включающие импульсы тока дл  того или другого транзистора УМ в течение всего полупериода генерируемого напр жени ,Регулиро вание скважности выходного напр жени  осуществл етс  путем подачи со вторичной обмотки дополнительного трансформатора в течение части полупериода генерируемого напр жени  выключающих импульсов тока. При этом, дл  обеспечени  активного, форсированного запирани  транзисторов УМ необходимо , чтобы амплитуда выключающих импульсов была больше амплитуды импульсов включени  1.

Недостатком данн.ого устройства  вл етс  его сложность из-за наличи  дополнительного трансформатора и относительно низкий КПД из-за повышенного токопотреблени  схемы управлени  при выключении транзисторов УМ (здесь дл  создани  обратного запирающего напр жени  на базе транзисторов УМ необходимо компенсировать ток включени  в базе транзисто5 ров) ,

Наиболее близким по технической сущности к предложенному устройству  вл етс  стабилизированный преобразователь напр жени , содержащий

о двухтактный транзисторный УМ, ЗГ, имеющий три обмотки управлени , два управл ющих транзистора, первый из которых имеет одинаковую, а второй противоположную проводимость по от5 ношению к проводимости транзисторов УМ, причем эмиттеры -всех транзисторов соединены между собой, ШИМ, выходом подключенный к переходам база-эмиттер управл ющих транзи0 сторов. В данном устройстве в момент выключени  транзисторов УМ включающий ток снимаетс  с них, что позвол ет повысить КПД 2.

Недостаток данного устройства состоит в том, что в нем не может быть обеспечен необходимый (оптималный ) уровень обратного напр жени  на переходах база-эмиттер транзисторов УМ, что приводит к снижению надежности работы устройства.

Цель изобретени  - повышение надежности устройства путем обеспечени  оптимального уровн  напр жени  на переходах б-аза-эмиттер транзисторов УМ.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в стабилизированном преобразователе напр жени  все обмотки выполнены секционированными, средни вывод- первой из обмоток подключен к коллектору первого управл ющего транзистора, средний вывод второй обмотки - к коллектору второго управл ющего транзистора, средний вывод третьей обмотки - к точке соединени  эмиттеров всех транзисторов один из крайних выводов первой обмотки и противофазные ему крайние выводы второй и третьей обмоток через вентили подключены к базе одного из силовых транзисторов, другие крайние выводы всех обмоток через вентили подключенЕЛ к базе другогосилового транзистора, причем направление проводимости вентилей второй обмотки противоположно направлению проводимости вентилей первой и третей обмоток.

Использование третьей обмотки управлени  позвол ет исключить зависимость обратного напр жени  на базах транзисторов УМ от величины напр жени  на той из обмоток управлени , котора  обеспечивает включение этих транзисторов (втора ,обмотка ) ,

На чертеже приведена принципиальна  электрическа  схема устройства.

Преобразователь содержит звуковой генератор ЗГ 1 с обмотками 3-4 управлени , УМ на транзисторах 5 и с выходным трансформатором 7, вторина  обмотка которого подключена к нагрузке 8, ШИМ 9 и управл ющие транзисторы 10 и 11, эмиттеры которых соединены с эмиттерами транзисторов 5 и 6. Транзистор 10 имеет одинаковую, а транзистор 11 - противоположную проводимость по отношению к проводимости транзисторов 5 и 6, Переходы база-эмиттер транзисторов -10 и 11 включены параллельно и соединены с выходом UHM Средн   точка первой обмотки 2 подключена к коллектору транзистора 10 средн   точка второй обмотки 3 к коллектору транзистора 11, средн  точка первой обмотки 4 - к эмиттера транзист9РОВ 5, б, 10, 11. Один из

крайних выводов обмотки 2 (обозначе точкой) и противофазные крайние выводы обмоток 3 и 4 через диоды соединены с базой силового транзистора б. Другой крайний вывод обмотки 2 и противофазные ему крайние выводы обмоток 3 и 4 через диоды 15-17 соединены с базой силового транзистора 5. Диоды 12, 14, 15, 17 подключены к выводам обмоток 2 и 4 катодами, а диоды 13 и 16 к выводам обмотки 3 - анодами. Резистор 18 в коллекторе транзистора 11 определ ет величину тока базы транзисторов 5 и 6 .

Принцип действи  преобразовател  состоит в следующем.

ЗГ выдает пр моугольные импульсы напр жени  со скважностью, равной единице, обмотка 3 управлени  обеспечивает напр жение, необходимое дл надежноговключени  транзисторов 5 и б, а напр жение на обмотках 2 и

4расчитываетс  из услови  надежного включени  этих транзисторов. На выход управл ющих транзисторов 10 и 11 с выхода ШИМ поступают знакопеременные импульсы напр жени , относительна  длительность которых измен етс  с изменением величины выходного напр жени .

Рассмотрим полупериод работы преобразовател ,  вл ющимс  рабочим например дл . транзистора 5. В течение всего этого полупериода транзистор б закрыт напр жением,, поступающим .на его базу от обмотки 4 через диод 14. Часть времени этого полупериода .транзистор 11 открыт , а транзистор 10 закрыт отрицательным напр жением. , поступающим с выхода ШИМ . В это врем  транзистор

5открыт током.-, поступающим с обмотки 3 через диод 16, транзистор 11, резистор 18. При смене пол рности напр жени  на выходе ШИМ транзистор 11 закрываетс , а транзистор 10 открываетс . Эти процессы происход т одновременно, так как выходные цепи этих транзисторов объединены. При этом транзистор 11 отключает обмотк 3, а транзистор 10 подключает обмотку 2 к базе силового транзистора 5, который закрываетс  напр жением, поступающим с обмотки 2 через диод 15 и транзистор 10. Полупериод, следующий за рассматриваемым,будет рабочим дл  транзистора б, и все процессы во врем  него будут аналогичными рассмотренным дл  транзистора 5.

Claims (2)

1. Таким образом, отличительной особенностью устройства  вл етс  независимость величины обратного напр жени  на базах транзисторов УМ от величины напр жени  на той из обмоток управлени , котора  предназначена дл  включени  транзисторов У Напр жение на обмотках выключени  2 и 4 не накладываютс  на напр жени обмотки включени  3. Это позвол ет обеспечить любое нужное напр жение на базах транзисторов УМ путем выбо ра соответствующего напр жени  на о мотках 2 и 4,и при этом величина эт го напр жени  неизменна на прот же нии всего периода работы преобразов тел  (если напр жение на обмотках 2 4 равны между собой).В устройстве Ш 9 может быть выполнен по любой известной схеме. Основное преимущество предложенного устройства по сравнению с изве стным состоит в повышении надежности путем обеспечени  оптимального уровн  обратного напр жени  на базах транзисторов УМ. При- этом оптимальный режим выключени  и включени  обеспечиваетс  независимо друг от друга путем выбора нужного напр жени  на соответствующих обмотках управлени . Кроме того, напр жение на базах транзисторов УМ неизменно в течение всего рабочего периода, т.е. может быть обеспечено оптимальным в любой момент времени. В устройстве могут быть использованы транзисторы с относительно небольшой величиной допустимого обратного напр жени  на переходах база-эмиттер и независимо от режима работы преобразовател , что расшир ет область применени  таких устройств. При необходимости переходы база-эмиттер транзисторов УМ могут быть зашунтированы защитными диодами (дл  защиты этих транзисторов от выбросов на обмотках управлени  ЗГ), что не допускаетс  в известном устройстве . Формула изобретени  Стабилизированный преобразователь напр жени , содержащий двухтактный транзисторный усилитель мощности, задающий генератор, имеющий три обмотки управлени , два управл ющих транзистора, первый из которых имеет одинаковую, а второй - противоположную проводимость по отношению к проводимости силовых транзисторов усилител  мощности, причем эмиттеры всех транзисторов соединены между собой, широтно-импульсный модул тор, выходом подключенный к переходам база-эмиттер управл ющих транзисторов , отличающийс   тем, что, с целью повышени  надежности путем обеспечени  оптимального уровн  напр жени  на переходах база-эмиттер силовых транзисторов усилител  мощности, все обмотки выполнены секционированными, средний вывод первой из обмоток подключен к коллектору первого управл ющего транзистора, средний вывод второй обмотки - к коллектору второго управл ющего транзистора, средний вывод третьей обмотки - к точке соединени  эмиттеров всех транзисторов, один из крайних выводов первой и противофазные ему крайние выводы второй и третьей обмоток через вентили подключены к базе одного из силовых транзисторов, другие крайние выводы всех обмоток через вентиЛи подключены к базе другого силового транзистора, причем направление проводимости вентилей второй обмотки противоположно направлению проводимости первой и третьей обмоток . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 515220, кл. Н 02 М 3/155, 1974.
2. 2.Авторское свидетельство СССР по за вке 2688405/24-07, кл. Н 02 М 3/155, 24.11.78.