Транзисторный преобразователь постоянного напряжения

 

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в устройствах электропитания радиоэлектронной аппаратуры. Цель изобретения - повышение надежности путем устранения начальных бросков тока через силовые транзисто ры . Устройство позволяет получить на выходе задающего генератора 1 сигналы напряжения прямоугольной формы, поступающие на управляющие входы транзисторного инвертора 3, имеющие сдвиг относительно друг друга на длительность импульса задержки, определенного формирователем сигнала задержки 2, и смещенные относительно друг друга на 180°. Пороговый узел 4 задерживает подачу управляющих сигналов с задающего генератора 1 на время установки рабочих режимов элементов схемы. Это значительно снижает вероятность выхода из строя транзисторов транзисторного инвертора 3, так как устраняются броски начального тока через них из-за одновременного их открытия в течение времени нарастания напряжения источника питания. 2 3. п. ф-лы, 2 ил. (О (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1396227 А1 (5ц 4 Н 02 М 7 538

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4029527/24-07 (22) 27.02.86 (46) 15.05.88. Бюл. № 18 (72) А. М. Кашкаров и А. Н. Головенко (53) 621.314.58 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 951594, кл. Н 02 М 7/537, 1980.

Авторское свидетельство СССР № 817696, кл. Н 02 М 7/537, 1979.

Патент США № 4291366, кл. Н 02 М 7/537, 363/17, 1981. (54) ТРАНЗИСТОРНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в устройствах электропитания радиоэлектронной аппаратуры. Цель изобретения — повышение надежности путем устранения начальных бросков тока через силовые транзисторы. Устройство позволяет получить на выходе задающего генератора 1 сигналы напряжения прямоугольной формы, поступающие на управляющие входы транзисторного инвертора 3, имеющие сдвиг относительно друг друга на длительность импульса задержки, определенного формирователем сигнала задержки 2, и смещенные относительно друг друга на 180 . Пороговый узел 4 задерживает подачу управляющих сигналов с задающего генератора 1 на время установки рабочих режимов элементов схемы. Это значительно снижает вероятность выхода из строя транзисторов транзисторного инвертора 3, так как устраняются броски начального тока через них из-за одновременного их открытия в течение времени нарастания напряжения источника питания. 2 з. п. ф-лы, 2 ил.

1396227

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в источниках вторичного электропитания систем радиотехники автоматики и вычислительной техники.

Цель изобретения — повышение надежности транзисторного преобразователя постоянного напряжения путем устранения начальных бросков тока через силовые транзисторы.

На фиг. 1 приведена электрическая, схема преобразователя напряжения; на фиг. 2 —. временные диаграммы напряже; ний.

Транзисторный преобразователь постоян ного напряжения содержит задающий генератор 1, первый выход которого присоединен к входу формирователя 2 сигнала задержки, и транзисторный инвертор 3 с установочным входом, подключенным к выходу

; : порогового узла 4, при этом задающий генератор 1 содержит генератор 5 им1

: пульсов, выход которого присоединен к пер . вому выходу задающего генератора 1 и к входу триггера 6, выходы которого подключены к первым входам элементов 7 и 8 совпадения. Выходы элементов 7 и 8 совпадения через соответствующие инверторы 9 и 10 соединены с вторым и третьим выходами задающего генератора 1, а вторые входы элементов 7 и 8 совпадения соеди; нены вместе и присоединены к входу задающего генератора 1. Первый выход задающего генератора 1 через инвертор 11, RC-цепь 2 и инвертор 13, образующие формирователь 2 сигнала задержки, под, ключен к входу задающего генератора l. Второй выход задающего генератора 1 подключен к первому управляющему входу транзисторного инвертора 3, который обра. зован соединением управляющего вывода ! транзистора 14 и первым выводом резис, тора 15. Третий выход задающего генератора 1 подключен к второму управляющему входу транзисторного инвертора 3, который образован соединением управляющего вывода транзистора 16 и первым выводом резистора 17. Вторые выводы резисторов 15 и 17 подключены к установочному входу транзисторного инвертора 3.

Эмиттеры транзисторов 14 и 16 подключены к первому входному выводу, а их коллекторы через первичные полуобмотки трансформатора 18 — к второму входному выводу.

К второму входному выводу подключен вход порогового узла 4, представляющего собой исполнительный элемент 19, выполненный на транзисторе транзисторного оптрона 20, и нороговую цепь 21, выполненную на светодиоде транзисторного onтрона

20, стабилитроне 22 и RS-цепочке на резисторе 23 и конденсаторе 24. Параллельно конденсатору 24 пороговой цепи вклю5

55 чены последовательно соединенные светодиод транзисторного оптрона 20 и стабилитрон 22.

На фиг. 2 изображены временные диаграммы напряжений: U- — диаграмма нарастания входного напряжения источника питания, где ti — время, при котором устанавливается рабочее состояние задающего генератора 1, t — время, при котором на установочном входе появляется отпирающее напряжение транзисторов 14 и 16; U» — напряжение, при котором происходит открытие стабилитрона 22;

U>imp — рабочее номинальное напряжение питания микросхем цепей управления; U;-— напряжение на выходе генератора импульсов 5; Ui — напряжение на выходе RCцепочки 12; Ug — напряжение на выходе формирователя 2 сигнала задержки;

U — напряжения на первых входах элементов 7 и 8 совпадения; U6, Uz — напряжения на управляющих входах транзисторного и 3; Ui — напряжение на обмотках транзистора 18.

Преобразователь постоянного напряжения работает следующим образом.

При включении преобразователя происходит нарастание напряжения источника питания. При нарастании напряжения в интервале Π— t элементы задающего генератора 1 находятся в состоянии, при котором на первом и втором управляющих входах транзисторного инвгртора 3 присутствует логическая единица. Это состояние длится несколько миллисекунд. В этом состоянии в случае появления положительного потенциала на установочном входе транзисторного инвертора 3 могут открыться одновременно транзисторы 14 и 16. Чтобы за это время не появилось на установочном входе транзисторного инвертора 3 отпирающее напряжение, устанавливается запрет. Запрет осуществляется закрытым состоянием транзисторного оптрона 20. Транзистор транзисторного оптрона 20 закрыт, пока напряжение на конденсаторе 24 RS-цепочки (резистор 23, конденсатор 24) не достигло значения открывания стабилитропа 22. В момент t) (фиг. 2, UBx) начинает работать задающий генератор 1. На выходе генератора 5 импульсов появляются импульсы (фиг. 2, U;). Импульсы с выхода генератора 5 подаются на вход триггера 6, на выходе которого и, соответственно, на первых входах элементов 7 и 8 совпадения появляются импульсы (меандр) фиг. 2, U7, La), смещенные относительно друг друга на 180 .

Кроме того, импульсы с выхода генератора 5 подаются через инвертор 11 на вход

RC-цели 12 формирователя 2 задержки импульсов. При нулевом состоянии импульсов напряжения с выхода генератора 5 на входе инвертора ll происходит заряд емкости RC-цепочки 12. В этот момент на

1396227 входе инвертора 13 формирователя 2 сигнала задержки появляются импульсы U>q (фиг. 2). При состоянии импульсов напряжения с выхода генератора 5 на входе инвертора 11, равных логической единице, емкость RC-цепи 12 разряжается, подготавливая RC-цепь к приходу следующего такта. На выходе инвертора 13 формирователя 2 сигнала задержки формируются импульсы с паузой, равной длительности дифференцированного импульса напряжения, обусловленного RC-цепью 12 (фиг. 2, Щ. Импульсы с выхода формирователя 2 сигнала задержки подаются на вход задающего генератора 1. Импульсы напряжения с выхода элементов 7 и 8 совпадения через инверторы 9 и 10 (фиг. 2, U7) подаются на первый и второй управляющие входы силовых транзисторов

14 и 16, управляя их работой. Поскольку транзистор транзисторного оптрона закрыт, на управляющем входе транзисторного инвертора 3 отсутствует напряжение. Транзисторы 14 и 16 закрыты, на выходной обмотке транзистора 18 отсутствует напряжение (фиг. 2, U q). По мере нарастания напряжения на конденсаторе 14

RC-цепи порогового узла 4 в момент пробивается стабилитрон 22, зажигается светодиод транзисторного оптрона 20. Транзистор транзисторного оптрона 20 открывается, на установочном входе транзисторного инвертора 3 появляется отпирающий потенциал транзисторов 14 и 16. Следовательно, в зависимости от состояния сигнала на первом и втором управляющих входах транзисторного инвертора 3 открывается соответствующий транзистор 14 или

16. Транзисторный инвертор 3 устанавливается в рабочий режим, и на его вы- ходной обмотке трансформатора 12 появляется напряжение (фиг. 2, Uiq). При этом сигналы управления на управляющих входах транзисторного инвертора 3 имеют сдвиг относительно друг друга на длительность импульса, определенного формирователем 2 сигнала задержки, что исключает во время работы сквозные токи. Таким образом, в преобразователе постоянного напряжения устранены броски тока в транзисторах 14 и 16 транзисторного инвертора 3 за счет исключения их одновременного открывания в моменты установки рабочих режимов элементов схемы. Это значительно снижает вероятность выхода транзисторов из строя, что повышает надежность преобразователя.

Формула изобретения

1. Транзисторный преобразователь постоянного напряжения, содержащий задаю15 щий генератор, первый выход которого подкпючен к входу формирователя сигнала задержки, выход которого присоединен к входу задающего генератора, второй и третий выходы которого подключены соответственно к первому и второму управляющим входам транзисторного инвертора с установочным входом, вход питания которого присоединен к входным выводам, пороговый узел, вход которого присоединен к входным выводам, отличающийся тем, что, 25 с целью повышения надежности путем устранения начальных бросков тока через силовые транзисторы, выход порогового узла присоединен к установочному входу транзисторного инвертора.

2. Преобразователь по п. 1, отличающийся тем, что пороговый узел состоит из исполнительного элемента и пороговой цепи, вход которой подключен к входным выводам, а выход — к входу управления исполнительного элемента.

3. Преобразователь по п. 2, отличаю35 щийся тем, что пороговая цепь выполнена на светодиоде транзисторного оптрона, стабилитроне и последовательной RC-цепи, параллельно конденсатору которой включены последовательно соединенные стабилитрон и

4р светодиод транзисторного оптрона, причем последовательная RC-цепь присоединена к входным выводам.

1396227

Hgggvmcwue жхгуюжмам + Е 72 LJ/747

Составитель В. Ежов

Редактор A. Огар Техред И. Верес Корректор В. Бутяга

Заказ 1976/54 Тираж 665 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1! 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раугиская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,4