Импульсный преобразователь напряжения

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„SU„„1007165

Э(59 Н 02 М 3/335, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2 1) 3312242/24-07 (22) 09.07.81 (46) 23.03.83. Бюл. ¹ 11 (72) М. Н. Аравин н А. С. Королев (53) 621.3.14.632 (088.8)

{56) 1. El ektronie engeneerinq. Vol 50, М-613, October 1978, .р. 39,41,45.

2. Электронная техника в автоматике.

Под. ред. В. И. Конева, вып. 11, Советское радио", 1980, с. 100-105 (прот отнп ) ° .

% . (S4) )57) ИМПУЛЬСНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий силовой транзистор, импульсный трансформатбр, первичнаи обмотка которого включена между коллектором силового транзистора и положительным входным . выводом преобразователя, а вторичная через выпрямитель и сглаживающий фильтр подключена к выходным выводам, демпфирующий диод, катод которого подключен к коллектору csnosoro транзистора, блок управления, источник питания блока управления, первый диод и второй диод, анод которого соедннен с одним из выводов резистора, о т л s ч а ю шийся тем, что, с целью повышения КПД н упрощения устройства, в него введены транзистор управления, эмиттер которого подключен к базе силового транзистора, база соединена с выходом блока утцзавления, а коллек тор подключен к аноду второго диода, катор которого соединен с анодами первого и демпфирующего диодов, при этом катод первого диода и второй вывод указанного резистора подключены к положительному полюсу источника питания блока управления.

1 1007

Изобретение относится к электротехнике, и может быть использовано для создания преобразователей напряжения постоянного тока.

Известен импульсный преобразователь, содержащий силовой транзистор, импульсный трансформатор, демпфирующий диод, резистор, первый диод, устройсто управления, дополнительный источник питания Pl). 10

Недостатком. такого преобразователя является значительное выделение мощности на демпфируюшем диоде и резиоторе.

Наиболее близким по технической 15 сущности и достигаемому эффекту к изобретению является импульсный преобразователь, содержащий силовой транзистор, импульсный трансформатор, первичная обмотка которого вклю- щ чена между коллектором силового транзистора и положительным входным выводом преобразователя, а вторичная через выпрямитель и сглаживаюший фильтр подключена к выходным выво- 25 дам, демпфируюший диод, катод которого подключен к коллектору силового транзистора, блок управления, источник питания блока управления, первый диод и второй диод, анод которого сое- Зр динен с одним из выводов резистора (2

Такое включение демпфируюшего диода, первого диода и резистора, позволяет уменьшить мощность, выделякьшуюся в силовом транзисторе на интервале запирания, однако для накопления заряда в базе демпфирующего диода используется дополнительный источник, что усложняет преобразователь, кроме

horo прямой ток через демпфируюший диод протекает длительное время (;время открытого состояния силового трап» зистора) вследствие чего на нем выделяется значительная Мощность.;

Uem þ изобретения является повышение КПД и упрощение устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в импульсный преобразователь напряжения, содержащий силовой транзистор, импульсный трансформатор, первичная обмотка которого включена между коллектором силового транзистора и положительным входным выводом преобразователя, а вторичная через выпрямитель и сглаживающий фильтр подключе- 55 на к выходным выводам, демпфирующий диод, катод которого подключен к коллектору силового транзистора, блок управления, источник питания блока управления, первый диод и второй диод, анод которого соединен с одним из выводов резистора, введен транзистор управления, эмиттер которого подключен к базе силового транзистора, база соединена с выходом блока управления, а коллектор подключен к аноду второго диода, катод которого соединен с анодами первого и демпфируюшего диодов при этом катод первого диода и второй вывод указанного резистора подключены к положительному полюсу источника питания блока управления.

На чертеже представлена схема преобразователя.

Схема содержит силовой транзистор 1, импульсный трансформатор 2, первичная обмотка которого подключена к коллектору силового транзистора 1, а вторичная — к выпрямителю со сглаживающим фильтром и нагрузке, демпфируюший диод 3, катод которого подключен к коллектору силового транзистсьра 1, первый диод 4, анод которого соединен с анодом .демпфируюшего дис да 3, резистор 5, первый вывод которого соединен с катодом первого диода 4, блок 6 управления, источник питания устройства управления, к плюсу которого подключены катод первого диода и первый вывод резистора 5, второй диод 7, анод которого соединен со вторым выводом резистора 5, а катод - с анодами первого 4 и демпфирующего 3 диодов, и транзистор 8 управ. ления, база которого подключена к выходу блока 6 управления, эмиттер - к базе силового транзистора 1, а коллектор - к аноду второго диода 7, и второму выводу резистора 5.

Преобразователь работает следующим образом.

Блок 6 управления подает открывак ший импульс на транзистор 8 управления, который открывает силовой транзистор 1. Ток течет по цепи: резистор 5, коллектор-эмиттер транзистора управления 8 база-.эмиттер силового транзистора 1, а также через первичную обмотку импульсного трансформатора 2 и переход коллектор-эмиттер силового транзистора 1. По окончании отпирающего импульса блока 6 управления транзистор 8 управления закрывается и в течение времени рассасывания неосновных носителей в базе силово3 10 го транзистора 1 ток.течет по пепи: резистор 5, второй диод 7, демпфируюший диод 3, переход коллектор-эмиттер силового транзистора 1. Это продолжается в течение 2 - 5 мкс, которых вполне достаточно для накопления заряда в базе демпфируюшего диода 3.

По окончании рассасывания неосновных носителей в базе силового транзистора 1, последний начнет закрываться.

Напряжение на коллекторе возрастает, но по достижении уровня источника питания блока управления ток потечет через демпфирующий диод 3, который в этот момент будет находиться в про водящем состоянии за счет накопленного в его базе заряда, и первый диод 4.

При этом напряжение на коллекторе силового транзистора 1 будет. фиксира вано на уровне напряжения источника питания блока управления. Поскольку в это время силовой транзистор 1 закрывается и ток его уменьшается, . то весь ток первичной обмотки импульсного трансформатора 2 начнет течь через демпфируюший диод 3 и первый диод 4. С этого момента начнется этап рассасывания .заряда в базе . демпфируюшего диода 3, продолжающийся в течение 0,2 - 1 мкс. 3а это время силовой транзистор 1 успевает полностью .закрыться..

По окончании рассасывания заряда в базе демпфируюшего диода 3 проис07М5 4. ходит восстановление его обратного сопротивления, при этом напряжение на его катоде и коллекторе силового трап зистора 1 возрастает и ток через пер вичную обмотку трансформатора прекра шается.

Далее rrpouecc повторяется. Так как силовой транзистор 1 в момент нарас» . тания напряжения уже закрыт, импуль1о сная мощность в его коллекторе невю лика и не представляет опасности. Поо» кольку нри закрывании транзистора управления ток течет через второй и демпфируюший диоды, обеспечивая необходимое накопление заряда s базе последнего, так как силовой.транзистор выключается позднее транзистора управления с задержкой, равной времени рассасывания неосновных носителей в . щ базе силового транзистора.

В результате время протекания через демпфируюший диод прямого тока сокрашается с 10-25 мкс до 26 мкс и, вследствие сокращения времени проте-

33 кання тока, уменьшается выделение мошности на демпфирующем диоде и резисторе.

Технико-экономический эффект дости гается за счет упрощения схемы вслед»

3О ствИе исключения дополнительного источника питания и уменьшения мощности, рассеиваемой на демпфирующем диоде и резисторе, что приводит к увеличению КПД.

Составитель B. Широков

Редактор Н. Пушненкова Техред Т. Маточка Корректор А. Дзятко

Заказ 2151/75 ° Тираж 685 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4