Claims (2)
25 обмотки выходного трансформатора, вторична обмотка которого через выпр митель подсоединена к выходным выводам, при этом второй его си.йовой электрод подключен к одному из вход30 ных выводов и к силовому электроду маломощного транзисторного ключа, второй силовой электрод которого со динен содним из концов обмотки воз врата,причем другие концы упом нуты обмоток подключены ко второму входному выводу, св занному с упом нутым первым входным выводом через конденсатор 2. Недостатками данного однотактного преобразовател посто нного напр жени вл ютс пониженные КПД и удельна мощность, обусловленные значительным временем переключени выпр мительного диода преобразовате л , ухудшающим услови размагничивани трансформатора и уменьшающим максимально возможный коэффициент заполнени импульсов, большее врем рассасывани силового транзисторног ключа, накладывающее ограничение на повышение рабочей частоты преобразовател . Цель изобретени - повышение КПД и удельной мощности однотактного регулируемого преобразовател путем уменьшени времени переключени выпр мительного диода преобразовател и форсировани процессов рассасывани в силовом транзисторном ключе Улучшени условий размагничивани трансформатора и увеличени максимально возможного коэффициента заполнени , повышени частоты преобра зовател . Поставленна цель достигаетс тем, что в однотактном регулируемом преобразователе, управл ющий электрод силового транзистора св зан с одноименным электродом маломощного транзистора через введенный второй формирователь сигнала, причем силовой переход маломощного транзистора эашунтирован обратным диодом. На фиг.1 изображена схема электрическа принципиальна однотактног регулируемого преобразовател на фиг. 2 - временные диаграммы. Устройство содержит формировател управл ющего сигнала 1, управл ющий силовым транзисторным ключом 2, трансформатор с первичной обмоткой 3, котора вл етс нагрузкой силов го транзисторного ключа 2, вторич .ной обг откой 4, соединенной с выпр мительным диодом 5 и подключенной к выходным выводам преобразовател , малсмощннй транзисторный ключ 6, нагрузкой которого вл етс обмотка возврата7 трансформатора дополнительный формирователь 8, вход которого соединен с выходом формировате л 1 , а выход соединен с базой маломощного транзисторного ключа 6, силова цепь которого з шунтирована обратным диодом 9. Разноименные ко цы обмоток 3 и 7 соединены с другим полюсс и источника питани напр жением ИП. Между полюсами источника питани включен конденсатор 10. На фиг.2 представлены временные диаграммы работы преобразовател , на которых обозначено; U - напр жение на выходе формировател управл ющего сигнала 1; U - напр жение между коллектором и эмиттером силового транзисторного ключа 2 (дл случа равенства витков в обмотках 3 и 7); Ug - напр жение на выходе дополнительного формировател 8, i, - ток коллектора силового транзисторного ключа 2; напр жение между коллектором и эмиттером маломощного транзисторного ключа 6; i - ток, протекающий через коллектор маломощного транзисторного ключа 6;iq - ток, протекающий через дополнительный диод. Устройство pa6oTaet следующим образом. Силовой транзисторный ключ 2 обеспечивает преобразование посто нного входного напр жени источника питани ИП в импульсное, которое через выпр мительный диод 5 подаетс в нагрузку. Формирователь управл ющего сигнала 1 осуществл ет широтную модул цию последовательности импульсов управлени ty . В. момент формировани формирователем управл ющего сигнала 1 открывающего импульса дл силового транзисторного ключа 2 (интервал ty на фиг.2) открываетс диод 5 и энерги передаетс в нагрузку . После окончани импульса дополнительный формирователь 8 формирует отпирающий импульс дл маломощного транзисторного ключа 6 длительПри этом коллекторный ностью t ток силового транзисторного ключа 2 резко возрастает, сокргица длительность процесса рассасывани в нем, а к выпр мительному диоду 5 прикладываетс отрицательное запирающее напр жение, форсирующее процесс его выключени . После окончани импульса t, формируемого формирователем 8 маломощный транзисторный ключ 6 закрываетс и на обмотке 7 трансформатора возникает ЭДС самоиндукции, привод ща к отпиранию диода 9 и окончательное размагничивание силового трансформатора идет на источник питающего напр жени ИП через обмотку 7 и диод 9. Введение диода 9 дает возможность ограничить выброс напр жени на силовом транзисторном ключе 2, возникающий за счет индуктивности рассе ни трансформатора. Длительность импульса ./ Формируемого формирователем 8 выбираетс из услови t,,, (tpap 2 + t epeKA 5), где tpac.i - врем рассасывани силового транзисторного ключа 2; nepeч врем переключени выпр мительного диода преобразовател 5. Конденсатор 10 служит дл созда ни пути току размагничивани тран форматора при отключении однотактного регулируемого преобразовател от источника питающего напр жени . Тем самым предотвращаютс броски коллекторного тока силового транзис торного ключа в момент подключени преобразовател к источнику питающего напр жени и повышаетс надежность однотактного регулируемого преобразовател . В известном преобразователе открывание маломощного транзисторного ключа возможно только после окончани процессов рассасывани в силово транзисторном ключе и переключени выпр мительного диода преобразовател , так как маломощный транзисторный ключ открываетс напр жением за счет ЭДС самоиндукции, возникающим только после окончани перечисленных процессов в преобразователе. Это накладывает ограничени на выбор максимального коэффициента заполнени импульсов на выходе формировател управл ющего сигнала, а также на выбор частоты преобразовани в однотактном регулируемом преобразователе . В предлагаемом преобразователе введение дополнительного формировател , управл ющего маломощньм транзисторным ключом, позвол ет увеличить максимальный коэффициент заполнени импульсов на выходе формировател управл ющего сигнала и повысить частоту преобразовани однотактного регулируемого преобразовател за счет сокращени времени рассасывани в силовом транзисторнс ключе и времени переключени выпр мительного диода преобразовател . Формула изобретени Однотактный регулируемый преобразователь , содержащий силовой транзистор , управл ющий электрод которого подключен к формирователю управл ющего сигнала, один из силовых электродов подключен к одному из концов первичной обмотки выходного трансформатора, вторична обмотка которого через выпр митель подсоединена к выходным выводам, при этсми второй его силовой электрод подключен к одному из входных выводов и к силовсму электроду маломощного транзисторного ключа, второй силовой электрод которого соединен с одним из концов обмотки возврата, причем другие концы упом нутых обмоток подключены ко второму входному выводу, св занному с упом нутым первым входным выводом через конденсатор, отличающийс тем, что, с целью увеличени КПД и удельной мощности преобразовател , управл ющий электрод силового транзистора св зан с одноименньм электродом маломощного тран-f зистора через введенный второй формирователь сигнала, причем силовой переход маломощного транзистора заи1унтирован обратным диодом. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Моин В,С. и Лаптев И.И. Стабилизированные транзисторные преобразователи . М., Энерги , 1972, с. 193. 25 of the output transformer winding, the secondary winding of which is connected to the output terminals through a rectifier, while its second blue electrode is connected to one of the input terminals and to the power electrode of a low-power transistor switch, the second power electrode of which is disconnected from the ends of the winding the gate, with the other ends of said windings connected to a second input terminal connected to said first input terminal through a capacitor 2. The disadvantages of this single-ended constant-voltage converter Parameters are lower efficiencies and specific power due to the significant switching time of the rectifying diode of the converter, worsening the conditions of transformer demagnetization and reducing the maximum possible pulse filling factor, greater resorption time of the power transistor switch, imposing a limitation on increasing the operating frequency of the converter. The purpose of the invention is to increase the efficiency and power density of a single-ended adjustable converter by reducing the switching time of the converter rectifying diode and speeding up the resorption process in the power transistor switch Improving transformer demagnetization conditions and increasing the maximum possible fill factor, increasing the frequency of the converter. The goal is achieved by the fact that in a single-phase adjustable converter, the control electrode of the power transistor is connected to the same-name electrode of the low-power transistor through the input of the second signal conditioner, and the power transition of the low-power transistor is backed by a reverse diode. FIG. 1 shows a circuit diagram of an electrical one-shot adjustable converter in FIG. 2 - time diagrams. The device contains a control signal generator 1 that controls a power transistor switch 2, a transformer with a primary winding 3, which is the load of the power transistor switch 2, a secondary switch 4 connected to a rectifying diode 5 and connected to the output terminals of the converter A small-capacity transistor switch 6, the load of which is the return winding7 of the transformer, an additional driver 8, the input of which is connected to the output of the former 1, and the output connected to the base of the low-power transistor key 6, the power circuit of which is shunted by a reverse diode 9. The opposite of the ends of the windings 3 and 7 are connected to the other pole and the power source by a voltage source. A capacitor 10 is connected between the poles of the power source. Figure 2 shows the timing diagrams of the converter, on which it is indicated; U is the voltage at the output of the driver of the control signal 1; U is the voltage between the collector and the emitter of the power transistor switch 2 (for the case of equality of turns in windings 3 and 7); Ug is the voltage at the output of the additional driver 8, i, is the collector current of the power transistor switch 2; the voltage between the collector and the emitter of the low-power transistor switch 6; i is the current flowing through the collector of a low-power transistor switch 6; iq is the current flowing through an additional diode. The pa6oTaet device is as follows. The power transistor switch 2 provides the conversion of a constant input voltage of the power source PI to a pulse, which is fed through the rectifying diode 5 to the load. The driver of the control signal 1 performs latitudinal modulation of the sequence of control pulses ty. V. The moment of the formation by the driver of the control signal 1 of the opening pulse for the power transistor switch 2 (interval ty in Fig. 2), diode 5 is opened and energy is transferred to the load. After the end of the pulse, the additional shaper 8 generates a trigger pulse for the low-power transistor switch 6 long. At the same time, the current of the power transistor switch 2 increases sharply with the collector t, the delay time of the resorption process is applied to it and the negative blocking voltage is applied to the rectifying diode 5, forcing the switch-off voltage off . After termination of the pulse t formed by the shaper 8, the low-power transistor switch 6 is closed and self-induction EMF occurs on the transformer winding 7, leading to unlocking of the diode 9 and the final demagnetization of the power transformer goes to the power supply source IP via the winding 7 and diode 9. Introduction of the diode 9 makes it possible to limit the surge voltage on the power transistor switch 2, which occurs due to the leakage inductance of the transformer. The pulse duration ./ Formed by the shaper 8 is selected from the condition t ,,, (tpap 2 + t epeKA 5), where tpac.i is the resorption time of the power transistor switch 2; Neither is the switching time of the rectifier diode of the converter 5. The capacitor 10 serves to create a path to the demagnetization current of the transformer when the single-cycle adjustable converter is disconnected from the source of supply voltage. This prevents inrush of the collector current of the power transistor switch when the converter is connected to the supply voltage source and increases the reliability of the single-ended adjustable converter. In a known converter, the opening of a low-power transistor switch is possible only after termination of the resorption process in the power transistor switch and switching the rectifier diode of the converter, since the low-power transistor switch is opened by the voltage due to the EMF of self-induction occurring only after the end of the above processes in the converter. This imposes restrictions on the choice of the maximum pulse filling factor at the output of the control signal generator, as well as on the choice of the conversion frequency in a single-cycle adjustable converter. In the proposed converter, the introduction of an additional driver that controls a low-power transistor key allows to increase the maximum pulse filling factor at the output of the control signal generator and increase the frequency of conversion of a single-cycle adjustable converter by reducing the resorption time in the power transistor and the switch time of the rectifier diode Claims of the Invention A single-ended adjustable converter containing a power transistor, the control electrode of which is connected to the control signal former, one of the power electrodes is connected to one of the ends of the primary winding of the output transformer, the secondary winding of which through a rectifier is connected to the output terminals, at its second the power electrode is connected to one of the input pins and to the silovm electrode of a low-power transistor switch, the second power electrode of which is connected to one From the ends of the return winding, the other ends of said windings are connected to a second input terminal connected to said first input terminal via a capacitor, characterized in that, in order to increase the efficiency and power density of the converter, the control electrode of the power transistor is connected a low-power transistor of the same transistor with the same electrode through the input of the second signal conditioner, and the power transition of the low-power transistor is connected by a reverse diode. Sources of information taken into account in the examination 1. Moin B, C. and Laptev I.I. Stabilized transistor converters. M., Energie, 1972, p. 193.
2.Авторское свидетельство СССР № 639105, кл. Н 02 М 3/335, 1978.2. USSR author's certificate number 639105, cl. H 02 M 3/335, 1978.
(/f(/ f
гтуг:gtug:
--
гg
«N4"N4
(L(L