Стабилизированный конвертор

 

C0IO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

09) (И) 55 А

3ав Н 02 M 3/335

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCXOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 3350884/24-07 (22) 27.10.81 (46) 30.06.83. Бюл. и 24 (72) H.В. Васильев, В.В. Захаров, .П.,Г. Лисов и В.А. Ревунов (53,1 621.314. 57 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

И 748718, кл. Н 02 М 3/335 1978.

2. Авторское свидетельство СССР 758425, кл. H 02 M 3/335, 1978. (54)(57) 1. СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ КОНВЕРТЕР, содержащий инвертор на сило" вых транзисторах с выходным трансформатором, выходной выпрямитель с фильтром, к которому через усилитель обратной связи подключен широтно-импульсный модулятор, выходы которого подключены к входам соответствующих блоков управления силовыми .транзисторами, каждый из которых содержит отключающий транзистор, к базе которого подключен первый резистор, источник запирающего напряжения, диод, источник отпирающего.напряжения, первый вывод которого подключен через включающий транзистор к второму резистору, причем второй вывод источника отпирающего напряжения имеет общую точку соединения с первым выводом источника запирающего напряжения, о т л и ч а. ю шийся тем, что, с целью повышения КПД путем уменьшения потерь на управление, второй резистор подключен к базе силового транзистора, эмиттер которого соединен с указанной общей точкой соединения источников отпирающего и запирающего напряжений и первым резистором, второй вывод источника запирающего напряжения подключен к эмиттеру. запирающего транзистора, база и коллектор которого образуют вход блока управления силовым тран- о

® зистором, а указанный коллектор, кроме того,. соединен с базой включающего транзистора, управляющий пере" ход которого зашунтирован указанным % диодом.

2. Конвертер по и. 1, отличающийся тем, что широтно-им пульсный модулятор имеет согласующий трансформатор, выходные обмотки которого подключены к входам соответ-. .ствующих блоков управления через однополупериодные выпрямители, 1026255

Изобретение относится к преобразовательной электротехнике и может быть использовано в источниках электропитания радиоэлектронной аппаратуры. 5

Известен стабилизированный конвер. тер, содержащий широтно"импульсный модулятор для. регулирования выход" ного напряжения промежуточного инвертора 1 1)

Недостатком конвертера является низкий КПД

Наиболее близким к предлагаемому является стабилизированный конвертер, содержащий инвертор на силовых тран- 15 зисторах с выходным трансформатором, выходной выпрямитель с фильтром, к которому через усилитель обратной связи подключен широтно-импульсный модулятор, выходы которого подключены 20 к входам соответствующих блоков управления силовыми транзисторами, каждый иэ которых содержит отключающий транзистор, к базе которого подключен первый резистор, источник 25 запирающего напряжения, диод, источник отпирающего напряжения, первый вывод которого подключен через включающий транзистор к второму резистору, причем второй вывод источ- 30 ника отпирающего напряжения имеет общую точку соединения с первым выводом источника запирающего напряжения. I, 2 ) .

Недостаток конвертера заключается

5 в низком КПД, из-за больших потерь на управление силовыми транзисторами, так как в цепь базового тока включен диод.

Цель изобретения - повышение КПД

40 путем снижения потерь на управление.

Поставленная цель достигается

",eè, что в стабилизированном конвертере, содержащем инвертор на силовых транзисторах с выходным трансфор" матором, выходной выпрямитель с фильтром, к которому через усилитель обратной связи подключен широтно-импуль-. сный модулятор, выходы которого подключены к входам соответствующих блоков управления силовыми транзисторами, каждый из которых содержит отключающий транзистор, к базе которого подключен первый резистор, источник запирающего напряжения, диод, 55 источник отпирающего напряжения, первый вывод которого подключен через включающий транзистор к второму резистору, причем второй вывод источника отпирающего напряжения имеет общую точку соединения с первым выводом источника запирающего напряжения, второ" резистор подключен к ба- . зе силового транзистора, эмиттер которого соединен с укаэанной общей точкой соединения источников отпирающего и запирающего напряжений и первым резистОром, второй вывод источника запирающего напряжения подклю" чен к эмиттеру запирающего транзистора, база и коллектор которого .Образуют вход блока управления силовым транзистором, а указанный коллектор, кроме того„ соединен с базой. включающего транзистора, управляющий переход которого эашунтирован указанным диодом..

При выполнении широтно-импульсного модулятора с согласующим трансформатором выходные обмотки последнего подключаются к входам соответствующих блоков управления силовыми транзисторами через однополупериодные выпрямители.

На чертеже представлена функцио-. нальная схема стабилизированного конвертера. °

Стабилизированный конвертер содержит инвертор на.силовых транзисторах

1 -.4, выходной трансформатор 5 с выходной обмоткой 6, связанной через выходной выпрямитель 7, фильтр 8 и усилитель 9 обратной связи с широтноимпульсным модулятором 10 с выходной обмоткой 11 согласующего трансформатора, подключенной к база-коллекторному переходу отключающего транзистора 12 через диод 13 в проводящем направлении в сторону коллектора, а база отключающего транзистора 12 подключена через первый резистор 14 со средней точкой обмотки трансформатора 15 вспомогательного преобразователя 16, Крайние точки этой обмотки подключены к диагонали переменного тока мостового диодного выпрямителя 17. Диагональ постоянного тока выпрямительного моста с конденсаторами 18 и 19 образуют источники отпирающего и запирающего напряжений, общая. точка которых соединена со средней точкой выходной обмотки трансформатора 1 и с эмиттером силового транзистора 4, база которого через второй резистор 20 подключена к эмиттеру включающего

3 транзис тора 21, коллектор которого подключен к плюсу источника отпирающего напряжения (1.7, 18). Базаэмиттерный переход включающего тран-. зистора 21 зашунтирован диодом 22, Коллектор отключающего транзистора

12 подключен к базе включающего транзистора 21, а эмиттер отключающего транзистора 12 подключен к минусу истрчника запирающего напряжения (19, 17).

Блоки 23 - 26 управления однотипны и подключены саответственно к управляющим переходам силовых транзисторов 1 - 4 мостового инаертора.

Устройство работает следующим образом.

При подаче напряжения на вспомогательный преобразователь 16 он начинает вырабатывать переменное напряжение, которое через трансформа-. тор 15 поступает на источники отпи- . рающего и запирающего напряжений, а также запитывает усилитель 9 и широтно-импульсный модулятор 10.

Силовые транзисторы 1 - 4 через

i:.áëîêè 23 - 26 управления коммутируются.с помощью включающего 21 и отключающего 12 транзисторов путем.подачи через них напряжений конденсаторов 18 и 19 к управляющим перехо.дам. Заряд включающего и отключающего источников осуществляется от мостового выпрямителя .17. Управление включающим транзистором 21 осуществляется от обмотки 11 выходного трансформатора широтно-импульсного модулятора 10 импульсом положительной полярности через диод )3 и резистор 14., Ток управления силовым транзисто: ром 4 протекает по цепи "плюс" источника отпирающего напряжения (18, 17), коллектор-эмиттерный переход включающего транзистора 21, токо" ограничивающий второй резистор 20, база"эмиттерный переход силового транзистора 4 и "минус" источника

026255 (1.7, 18). При отсутствии импульса управления на обмотке 11 или отрицательной его полярности включается огключающий транзистор 12 током управления через резистор 14 от

"плюс" источника запирающего напряжения. (19, 17). Ток запирания силового транзистора 4 протекает по следующей цепи: "плюс" источника запи1О рающего напряжения (19, 17), эмиттербазовый переход транзистора 4 - токоограничивающий резистор 20 - диод 22коллектор-эмиттерный переход отключающего транзистора 12 - "минус" источника напряжения (19, 17)

Длительность импульса тока выключения и его величина определяется величиной заряда неосновных носителей база-эмиттерного перехода силово2О го транзистора 4 и постоянной времени элементов отключающей цепи.

Стабилизация выходного напряжения осуществляется следующим образом.

При увеличении выходного напряжения усилитель 9 обратной связи управляет широтно-импульсным модулятором 10 таким образом, что длительность им-. пульса управляющего напряжения на обмотке 11. уменьшается. При этом время включенного. состояния двух- силовых транзисторов 1 и 4 или 2 и 3 уменьшается, соответственно уменьшается и величина выходного напряжения конвертера. При увеличении выходного напряжения процесс протекает обратным порядком. Таким образом, за .счет действия усилителя 9 обратной связи и широтно-импульсного моду-.. лятора 10 выходное напряжение конвер40 тера поддерживается постоянным.

Таким образом, изменение взаимосвязей между элементами блока управления силовым транзистором позволило исключить из базовой цепи вспомогательный диод и тем самым снизить потери на управление.

Составитель А. Селезнев

Редактор С. Юско Техред Т.Маточка Корректор О. Макаренко

Заказ 4572/46 Тираж 687 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ПЛП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4