Преобразователь постоянного напряжения

 

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано при построении источников вторичного электропитания различных устройств автоматики и телемеханики. Цель изобретения - повышение КПД и быстродействия. Преобразователь содержит выходной трансформатор с обмотками положительной обратной связи, силовые транзисторы, коЬ1мутирую1Цие транзисторы, времязадающий дроссель, обмотки отрицательной обратной связи, накопительный конденсатор, двухполупериодньй выпрямитель и дроссель по цепи питания инвертора. Введение полевых транзисторов с затвором на основе р-п-перехода позволяет избежать короткого замыкания обмоток положительной об татной связи, ухудшающего коммутационные процессы в устройстве. 1 ил. (Л | 00 00 N

24 А1

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (5и 4 Н 02 M 7/538

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (.21) 3898523/24-07 (22) 22.05.85 (46) 30.08.87. Бюл. У 32 (72) Ю.E..Семенов, Л.И.Скурихин и А.А.Липов (53) 62 1.314.58 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 163648, кл. Н 03 К 3/286, 1964.

Авторское свидетельство СССР

)Ф 632043, кл. Н 02 M 7/538, 1977. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано при построении источников вторичного электропитания различных устройств автоматики и телемеханики.

Цель изобретения — повышение КПД и быстродействия. Преобразователь содержит выходной трансформатор с обмотками положительной обратной связи, силовые транзисторы, ко))мутирующие транзисторы, времязадающий дроссель, обмотки отрицательной обратной связи, накопительный конденсатор, двухполупериодный выпрямитель и дроссель по цепи питания инвертора. Введение полевых транзисторов с затвором на основе р-и-перехода позволяет избежать короткого замыкания обмоток положительной обратной связи, ухудшающего коммутационные процессы в устройстве.

1 ил. ф

1 1334324 2

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть испель.зовано при построении источников вторичного электропитания различных уст.) ройств автоматики и телемеханики.

Цель изобретения = повышение КПД и быстродействия.

На чертеже изображена электрическая принципиальная схема преобразова- )p теля.

Устройство содержит выходной трансформаторо р 1 с силовыми обмотками 2 и 3, обмотками 4 и 5 положительной обратной связи, вспомогательными обмотками 6 и 7 и обмоткой 8 отрицательной обратной связи, силовые транзисторы 9 и 10, эмиттеры которых соединены между собой, а коллекторы — с силовыми обмотками 2 и 3 выходного трансформатора 1, полевые транзисторы 11 и 12, стоки которых соединены с обмотками 4 и 5 положительной обратной связи выходного трансформатора 1, а исктоки — с базами силовых 25 транзисторов 9 и 10, коммутирующие транзисторы 13 и 14, коллекторы которых соединены с затворами полевых транзисторов 11 и 12„ а эмиттеры— между собой, токозадающие резисторы

15 и 16, включенные между затворами и истоками каждого из полевых транзисторов 11 и 12, времязадающий дроссель

17, соединенный с обмоткой 8 отрицательной обратной связи выходного тран- сформатора 1 (эта цепь соединена также с базами коммутирующих транзисторов t3 и 14) и по цепи 18 питания с первичными обмотками 19 и 20, включенными в шины питания, и вторичной обмот- 40 кой 21, образующей с конденсатором 22 параллельный колебательный KQHтур, зашунтированный резистором 23 и включенный на входе коммутирующих транзисторов 13 и 14, причем колебательный контур соединен с базами коммутирующих транзисторов 13 и 14 через резисторы 24 и 25, образующие с дросселем

17 и обмоткой 8 трансформатора 1 времязадающую цепочку., накопительный конденсатор 26, включенный между эмиттерами силовых и коммутирующих транзисторов на выходе вспомогательного выпрямителя, который образуют выпрямительные диоды 27 и ?8, соединенные со вспомогательными обмотками 6 и 7 выходного трансформатора 1„ базовые диоды 29 и 30, включенные между эмиттерами силовых транзисторов 9 и 10 и каждым из, стоков полевых транзисторов 11 и 12, конденсаторы 31 и 32 входного фильтра, соединенные с шинами питания, пусковой резистор 33, соединяющий средние точки силовых обмоток 2 и 3 и обмоток 4 и 5 положительной обратной связи выходного трансформатора 1, коммутирующий конденсатор 34, включенный между средней точкой обмоток 4 и 5 и эмиттерами силовых транзисторов 9 и 10, а также диоды 35 и 36, пропускающие инверсный ток и включенные между коллектором и эмиттером каждого из силовых транзисторов 9 и 10.. Выходное напряжение инвертора снимается с обмотки 37 выходного трансформатора 1.

Устройство работает следующим образом.

С подключением на вход инвертора источника питания замыкается цепь положительной обратной связи, один из силовых транзисторов 9 и 10 полностью открывается, а другой закрывается.

Коммутирующие транзисторы 13 и 14 закрыты, ток через резисторы 15 и 16 не протекает, напряжение затвор — исток полевых транзисторов 11 и 12 равно нулю, и они имеют минимальное сопротивление и не препятствуют замыканию положительной обратной связи.

Предположим, что открыт силовой транзистор 9. К силовой обмотке 2 выходного трансформатора 1 прикладывается напряжение питания. Силовой транзистор -10 под действием напряжения на обмотке 5 остается закрытым.

Одновременно через вспомогательную обмотку 6 и выпрямительный диод 27 заряжается накопительный конденсатор

26. Под действием напряжения на обмотке 8 через резисторы 24 и 25 перемагничивается времязадающий дроссель

17. В момент, когда сердечник времязадающего дросселя 17 насыщается,, в его обмотке ток увеличивается, а следовательно, напряжения на резисторах

24 и 25 падают. Коммутирующий транзистор 13 открывается. Через переход база — змиттер силового транзистора

9, открывшийся коммутирующий транзистор 13 и токозадающий резистор 15 протекает включающий (отрицательный) ток с накопительного конденсатора 26.

Выключающий ток базы силового транзистора 9 создает на токозадающем резисторе 15 падение напряжения. Затвор токоограничительного полевого транзи1334324

Формула изобретения

Составитель Т.Ершова

Техред М. Ходанич

Редактор Л.Пчолинская

Корректор А. Зимокосов

Подписное

Заказ 3976/54 Тираж 659

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул . Проектная, 4 стара 11 оказывается под отрицательным потенциалом.относительно истока.

Токоограничительный полевой транзистор 11 закрывается. При этом весь

5 коллекторный ток коммутирующего транзистора 13 за вычетом остаточного тока полевого транзистора 11 используется в качестве выключающего тока силового транзистора 9.

Напряжение на обмотках выходного трансформатора 1 меняет знак, полевой транзистор 11 закрывается. Процесс повторяется, но уже с транзисторами 10, 12 и 14.

При открывании коммутирующего транзистора (например 13) запирается полевой транзистор 11, прерывая цепь базового тока, текущего через обмотки 20

4 и 5, полевой транзистор 11, базовый переход силового транзистора 9 и базовый диод 30. Таким образом, базовый диод 30 имеет достаточно времени для восстановления обратного соп- 25 ротивления.

К моменту изменения знака напряжения на обмотках выходного трансформатора 1 и открывания силового транзистора 10 и базового диода 29 базовый диод 30 успевает восстановить обрат.ное сопротивление.

Преобразователь постоянного напряжения, содержащий выходной трансформатор с силовыми, вспомогательны ми обмотками и обмотками положительной и отрицательной обратной связи, последняя из которых через времязадающий элемент подсоединена к входам коммутирующих транзисторов, соединен- . ных также с вторичной обмоткой дросселя, включенного последовательно с входными выводами, накопительный кон- . денсатор, включенный между эмиттерами силовых и коммутирующих транзисторов на выходе выпрямителя, причем обмотки положительной обратной связи через токоэадающие элементы подсоединены к базам силовых транзисторов, соединенных с цепями коллекторов коммутирующих транзисторов, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения КЦц и быстродействия, каждый из токозадающих элементов выполнен в виде полевого транзистора, включенного согласно с направлением протекания базового тока силового транзистора, при этом затвор полевого транзистора присоединен к коллектору соответствующего коммутирующего транзистора непосредственно, а в коллекторную цепь последнего введен резистор.