Преобразователь постоянного напряжения

 

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОТО , содержаний силовые трайЗйсторы коллекторы которых ; соедияетл е первичной обмоткой Траясфорнатора имеющего базовую обмотку и обмотку управления,, причем средняя точка первичной обмотки и . точка соединения эьшттеров силовых транзисторов соединены с входными выводами, а также времязадающую RC-цепь и защитные диоды, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения его КПД и расширения частотного диапазона, в него введены дополнительные транзисторы, коллектор-эмиттерные переходы которых включены параллельно базоэмиттерным перекодам силовых транзисторов, а базы дополнительных транзисторов соединены с соответствующими обкладками конденсатора времязадающей КС-цепи, подклаоченной через резистор к обмотке управления, а база силовых транзисторов соединена с базовой (Л обмоткой, причем базоэмиттерные переходы силовых и дополнительных транзисторов зашунтированы защитимей диодами, , ф

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

ONHVMCI

РЕСПУБЛИК

4(st) Н -02 M 7!538

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOINHTET СССР

П0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ н ааФаеснамМ снидетвъс там (2 3) 3604274/24-07 (22) f$.Об.83 (46) 07.64.85. Бюл. Ф 33 (72) .В.В.Захаров (53) 621.336,7(088,8) (56) 1.: Источники электропитания иа полупроводниковых приборах. Под ред. Додика С.Д. И., "Советское рЭдио $969 с. 230.

2. Смуреиков.Ю.Л., Вересов Г.П.

Стабилизированные.источники питания

: радкоапиаратуры. И., "Энергия", f978. с. f33. (54)(Я) ПРИОЬРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАНРЯЖКИИЯ, содержащий силовые

:транзисторы, коллекторы которых соединены с первичной обмоткой трамсфорнатора, имеющего базовую обмотку и обмотку управления,, нричем средняй точка первичной обмотки и

„„Я0„„1149360 точка соединения эмиттеров силовых транзисторов соединены.с входными выводами, а также времязадающую

RC-цепь и защитные диоды, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения его КПД и расширения час.тотного диапазона, в него введены дополнительные транзисторы, коллектор-эмиттерные переходы которых включены параллельно баэоэмиттерным переходам силовых транзисторов, а базы дополнительных транзисторов соединены с соответствующими обкладками конденсатора времязадающей

RC. — цепи, подключенной через резистор к обмотке управления, а база сило.вых транзисторов соединена с базовой обмоткой, причем базоэмиттерные переходы силовых н дополнительных транзисторов эашунтированы защитными диодами.

1 11493

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано во вторичных источниках питания радиоэлектронной аппаратуры.

Известны преобразователи напряже5 ния, содержащие силовые транзисторы, связанные с трансформатором со средней точкой в первичной обмотке и нагрузку (11.

Недостатком этого устройства является узкий диапазон перестройки частоты генерации, которая определяется характеристиками трансформаторов.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является преобразователь постоянного. напряжения, содержащий силовые транзисторы, коллекторы которых соединены с

-первичной обмоткой трансформатора, имеющего базовую обмотку и обмотку управления, причем средняя точка. первичной обмотки и точка соединения эмиттеров силовых транзисторов соединены с входными выводами, а также времязадающую RC-цепь и защитные диоды 2 )..

Недостатками известного устройства являются низкий КПД за счет длительного процесса закрывания транзисторов и узкий диапазон перестрой30 ки частоты преобразования.

Цель изобретения — повышение КПД и расширение частотного диапазона.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь постоянно-З5 го напряжения, содержащий силовые транзисторы, коллекторы которых соединены с первичной обмоткой трансформатора, имеющего базовую обмотку и обмотку управления, причем средняя точка первичной обмотки и точка соединения эмиттеров силовых транзисторов соединены с входными выводами, а также времязадающую RC-цепь и защитные диоды, введены дополнительные 5 транзисторы, коллектор-эмиттерные переходы которых включены параллельно базоэмиттерным переходам силовых транзисторов,а базы дополнительных транвисторов соединены с соответст- о вующими обкладками конденсатора вреиязадающей K -цепи, подключенной через резистор И обмотке управления, а база силовых транзисторов соединена с базовой обмоткой, причем базоэмиттерные переходы силовых и дополнительных транзисторов зашунтировань1 защитными диодами.

60 1

На чертеже представлена схема предлагаемого преобразователя постоянноно напряжения.

Устройство содержит силовые транзисторы 1 и 2, соединенные коллекторами с трансформатором 3, первичную обмотку со средней точкой 4, базовую обмотку 5, обмотку 6 управления, дополнительные транзисторы 7 и 8, установленные коллектор-эмиттерными переходами параллельно баэоэмиттерным переходам силовых транзисторов

1 и 2, базы дополнительных транзисторов соединены с обкладками конденсатора времязадающей RC-цепочки 9 и 10 и регулировочного резистора 11, общую шину 12, обратные диоды 13-16,шунтирующие управляющие переходы силовых и дополнительных транзисторов, пусковые резисторы 17 и 18, установленные с коллектора каждого силового транзистора на базу другого, ограничительный резистор 19 в цепи базовой обмотки.

Преобразователь работает следующим образом.

При подаче питающего напряжения через пусковые резисторы 17 и 18 на базах силовых транзисторов 1 и

2 появляется напряжение смещения, вследствие чего начинается процесс генерации преобразователя напряжения, а на обмотках выходного трансформатора 3 появляется напряжение, и силовые транзисторы 1 и 2 переходят . на управление от базовой обмотки 5 через ограничительный резистор 19 и один из обратных диодов 14 или

15. Фаза базовой обмотки 5 выбрана так, что образуется положительная обратная связь по напряжению с силовыми транзисторами 1 и 2. При отсутствии дополнительных транзисторов 7 и 8 и обмотки 6 управления с RC -цепочкой 9-11 преобразователь напряжения работал бы на собственной частоте преобразования, определяемой временем перемагничивания: выходного трансформатора 3 с низким

КПД, так как такой преобразователь работает с заходом выходного трансформатора 3 в область глубокого насыщения магнитопровода и с большими потерями на переключение в силовых транзисторах и потерями в магнитопроводе трансформатора на сравнительно низких частотах пере.— ключения.

149360

Составйтель В.Хандогин

Редактор О.Черниченко Техред Ж.Кастелевич Корректор A.Îáðó÷àð

Заказ 1914/40 Тираж 646 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ИПП "Патент", г. Ужгород, ул. проектная, 4

3 I

Введение дополнительных транзисторов 7 и 8, обмотки 6 управления с RC -цепочкой 9-11 и обратными диодами 13 и 16, шунтпрующими управляющие переходы дополнительных транзисторов 7 и 8, создает контур принудительного переключения силовых транзисторов с частотой, пропорциональной постоянной времени PC— цепочки 9-11, при этом рабочая частота преобразования устанавливается выше собственной частоты, определяемой временем насышения магнитопровода трансформатора, частота преобразования может регулироваться регулировочным резистором 11;

В процессе работы преобразователя напряжения на конденсаторе 9 образуется треугольное переменное напряжение, управляющее подобно базовой обмотке 5 дополнительными транзисторами 7 и 8 через один из обратных диодов 13 и 16 в зависимости от полярности напряжения на обмотке 6 управления, при этом дополнительные транзисторы, включаясь, выключают силовые транзисторы

1 г.

Фаза управляющей обмотки 6 выбрана так, что включается после некоторой .постоянной времени, определяемой РС -цепочкой 9-11, тот дополнительный транзистор 7 или 8, у

4 которого в данный момент включен силовой транзистор 1 или 2, тем самым обеспечивается режим работы силового трансформатора на линейном участке кривой намагничивания магнитопровода выходного трансформатора с малыми потерями в магнитопроводе и в силовых транзисторах преобразова" теля напряжения.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет обеспечить работу трансформатора на линейном участке кривой..намагничивания магнитопровода, а также увеличить КПД, так как управляющее напряжение RC -цепочки действует не в контуре баз силовых транзисторов, а в контуре баз дополнительных транзисторов при токах на порядок меньших, что сокращает потери на управление, а также расширяет частичный диапазон, так как повышается крутизна фронтов переключения силовых транзисторов эа счет формирования их дополнительными транзисторами. Повышение крутизны фронтов силовых транзисторов также новьппает

КПД, сокращает потери на переключение и позволяет в 5-10 раз поднять частоту преобразования.

Кроме того, в предлагаемом устройстве силовой трансформатор более простой по конструкции, с меньшим— числом управляющих обмоток.