(Sk) ТРАНЗИСТОРНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ(Sk) VOLTAGE TRANSISTOR CONVERTER
Изобретение относитс к преобраз вательной технике и может быть использовано в устройствах автоматики и вторичного электропитани . Известен преобразователь напр же ни , содержащий задающий генератор и усилитель мощности, трансформатор которого снабжен дополнительными обмотками, подключенными через диоды ко входам силовых транзисторов. В нем исключены сквозные токи череа силовые транзисторы 11. Однакоотсутствует симметрирование режима работы выходного транс-, форматора, что приводит к снижению КПД и надежности. Известен также транзисторный инвертор , в цепь питани которого вве ден линейный дроссель. При насыщени выходного трансформатора напр жение питани прикладываетс к дросселю, .тем самым уменьшаетс перегрузка силовых транзисторов 2. Недостатками этого устройства вл ютс низкие массогабаритные показатели и пониженный КПД. Наиболее близким техническим решением к предлагаемому вл етс транзисторный преобразователь напр жени , . содержащий инвертор с выходным трансформатором, обмотка обратной св зи которого через коммутирующий магнитный элемент и запирающие диоды соединены с входами силовых транзисторов Сз. Недостатки такого устройства заключаютс в ограничении выходной мощности и невысокой надежности. Цель изобретени - увеличение выходной мощности, повышени КПД и надежности. Поставленна цель достигаетс тем, что в состав транзисторного преобразовател напр жени введен магнитотранзисторный генератор, вторичные обмотки трансформатора которого через резисторы св заны с входами силовых транзисторов, а транзисторы упом нутого магнйтотранзисторного генератора св заны с обмоткой обратной св зи выходного трансформа тора через синхронизирующие цепочки ,j Синхронизирующа цепочка выполне на в виде двух конденсаторов, одни обкладки которых соединены с базами транзисторов магнитотранзисторного генератора, а другие - с противофаз ,ными выводами обмотки обратной св зи выходного трансформатора, причем средн точка последней соединена с эмиттерами транзисторов генератора . Синхронизирующа цепочка выполне на в виде конденсатора, соедин ющег выводы вторичных обмоток трансформа тора магнитотранзисторного генерато ра и выходного трансформатора, причем выводы указанных обмоток соедин ны друг с другом. Синхронизирующа цепочка выполнена в виде последовательно соедине ных конденсатора и резистора, На фиг. 1 представлена приЙципиальна электрическа схема транзисторного преобразовател ; на фиг. 2 3 - схема подключени синхронизирую щей цепочки; на фиг. 4 - один из ва риантов подключени коммутирующего магнитного элемента; на фиг. 5 ва риант преобразовател , выполненный по полумостовой схеме. Преобразователь посто нного напр жени содержит инвертор на транзисторах 1 и 2 и .выходном трансформаторе 3, обмотка обратной св зи которог через коммутирующий дроссель k, огра ничительный резистор 5 и запирающие диоды 6, св зана со входами силовых транзисторов 1 и 2, базы которых , через резисторы соединены также со вторичными обмотками трансформатора 7 генератора на транзисторах 8 синхронизирующие конденсаторы 10, импульсный трансформатор 11 и нагруз ку 12. Транзисторный преобразователь напр жени работает следующим образом . При включении устройства запускаетс генератор на транзисторах В и 9 и трансформаторе 7, на вторичных обмотках которого по вл етс напр жение , возбуждающее силовые транзисторы 1 и 2 усилител мощности. В конце полупериода насыщаетс коммутирующий дроссель Ц, его сопротивление резко уменьшаетс и открытый транзистор усилител мощности форсированно запираетс через один из диодов 6. Синхронизирующий импульс к транзисторам 8 и 9 генератора поступает -после окончани процесса рассасывани избыточного зар да в базе запираемого силового транзистора, т.е. в момент начала формировани фронта напр жени на выходном трансформаторе 3. Поскольку инерционными свойствами маломощных транзисторов 8 и 9 (по сравнению с транзисторами 1 и 2) можно пренебречь, пол рность напр жени на трансформаторе 7 мен етс на противоположную в момент формировани фронта напр жени на трансформаторе 3. Следовательно в начале следующего полупериода к базе силового транзистора усилител мощности надежно приложено отпирающее напр жение любой необходимой мощности, причем независимо от вида нагрузки, поскольку трансформатор 7 никак не св зан с нагрузкой 12. На фиг. 1 представлена схема синхронизации генератора на двух конденсаторах 10, соедин ющих базы транзисторов 8 и 9 с обмотками обратнойсв зи выходного трансформатора 3, изменение напр жени на которых в момент .формировани фронта передаетс конденсатором в базу запираемого транзистора генератора, обеспечивай формированное запирание последнего. На фиг. 2 и 3 представлена более проста схема синхронизации (конденсатор и по одной обмотке на каждом трансформаторе), работа которой основана на резком увеличении коллекторного тока открытого транзистора генератора, что также вызывает быстрое переключение схемы. 8 ТОМ случае, когда эмиттеры силовых транзисторов не св заны друг с другом, последовательно с дросселем 4 включен импульсный трансформатор 11 (фиг. Ц). Схема такого преобразовател представлена на фиг. 5. После насыщени дроссел k к трансформатору 11 прикладываетс напр жение, запирающее силовые транзисторы, а синхронизаци генератора может осуществл тьс также непосредственно от выходной обмотки трансформатора 3- Подобна схема может быть использована дл мощногоThe invention relates to conversion technology and can be used in automation and secondary power devices. A known converter, for example, contains a master oscillator and a power amplifier, the transformer of which is equipped with additional windings connected via diodes to the inputs of the power transistors. It excludes the through currents through the power transistors 11. However, there is no balancing of the operating mode of the output trans- and formatter, which leads to a decrease in efficiency and reliability. A transistor inverter is also known, in whose power supply a linear choke is inserted. When the output transformer is saturated, the supply voltage is applied to the choke, thereby reducing the overload of the power transistors 2. The disadvantages of this device are low weight and size parameters and reduced efficiency. The closest technical solution to the proposed is a transistor voltage converter,. containing an inverter with an output transformer, the feedback winding of which is connected through the switching magnetic element and the locking diodes to the inputs of the power transistors C3. The disadvantages of this device are in limiting the output power and low reliability. The purpose of the invention is to increase output power, increase efficiency and reliability. The goal is achieved by including a magnetotransistor generator in the transistor voltage converter, the secondary windings of the transformer through resistors are connected to the inputs of power transistors, and the transistors of the mentioned magnetotransistor generator are connected to the feedback winding of the output transformer through synchronizing chains, j The synchronizing circuit is made in the form of two capacitors, one plate of which is connected to the bases of the transistors of the magnetotransistor generator and others with antiphase, feedback leads of the output winding of the output transformer, with the midpoint of the latter connected to the emitters of the generator transistors. The synchronizing circuit is made in the form of a capacitor connecting the terminals of the secondary windings of the transformer of the magnetotransistor generator and the output transformer, and the terminals of these windings are connected to each other. The synchronizing circuit is made in the form of a series-connected capacitor and a resistor. FIG. 1 shows an electrical circuit for a transistor converter; in fig. 2 3 - connection diagram of the synchronization chain; in fig. 4 - one of the options for connecting the switching magnetic element; in fig. 5 variant of the converter, made according to the half bridge circuit. The constant voltage converter contains an inverter on transistors 1 and 2 and an output transformer 3, the feedback winding through a switching choke k, a limiting resistor 5 and locking diodes 6, connected to the inputs of the power transistors 1 and 2, the bases of which, via resistors, synchronizing capacitors 10, a pulse transformer 11, and a load 12 are also connected to the secondary windings of the transformer 7 of the generator on transistors 8. The transistor voltage converter operates as follows. When the device is turned on, a generator is started on transistors B and 9 and transformer 7, on the secondary windings of which a voltage appears that excites the power transistors 1 and 2 of the power amplifier. At the end of the half cycle, the switching choke C is saturated, its resistance decreases sharply, and the open transistor of the power amplifier is forcibly locked through one of the diodes 6. The synchronizing pulse to the generator transistors 8 and 9 comes after the dissipation of the excess charge in the base of the locked power transistor, t. e. at the time of the beginning of the formation of the voltage front at the output transformer 3. Since the inertial properties of low-power transistors 8 and 9 (compared to transistors 1 and 2) can be neglected, the polarity of the voltage on the transformer 7 is reversed at the time of formation of the voltage front transformer 3. Therefore, at the beginning of the next half-period, the base voltage of the transistor of the power amplifier is reliably applied to the opening voltage of any necessary power, regardless of the type of load, since the trans ormator 7 not associated with the load 12. FIG. Figure 1 shows a generator synchronization circuit on two capacitors 10 connecting the bases of transistors 8 and 9 with the feedback windings of the output transformer 3, the voltage variation on which at the time of the formation of the front is transmitted by the capacitor to the base of the generator locked transistor, provide the last-formed locking. FIG. Figures 2 and 3 show a simpler synchronization circuit (a capacitor and one winding on each transformer), which is based on a sharp increase in the collector current of the open transistor of the generator, which also causes a fast switching circuit. In this case, when the emitters of the power transistors are not connected to each other, a pulse transformer 11 is connected in series with the inductor 4 (Fig. D). The circuit of such a converter is shown in FIG. 5. After saturation of the throttles k, a voltage is applied to the transformer 11, locking the power transistors, and the generator can also be synchronized directly from the output winding of the transformer 3- A similar circuit can be used for high-power
сетевого (220...380 В) нерегулируемого преобразовател .network (220 ... 380 V) unregulated converter.
Таким образом, обеспечиваетс надежна генераци схемы при любой необходимой мощности и виде нагрузки , причем в схеме отсутствуют сквозные токи и уменьшены динамические потери за счет форсировани запирани транзисторов.Thus, a reliable generation of the circuit is ensured with any required power and type of load, and there is no through current in the circuit and the dynamic losses are reduced due to forcing the transistors to be locked.
формула изобретени invention formula