Однотактный преобразователь постоянного напряжения

 

Изобретение относится к электротехнике , в частности к источникам электропитания с импульсным преобразованием энергии на повышенной частрте. Цель - повьшение КПД ПреобраЛ зоватепь содержит силовой транзистор 1, управляекый посредством трансформатора тока 2.. Формирователь управлянлцих импульсов 6 управляет переключением включающего 14 и отключающего 15 транзисторов. При отпирании включающего транзистора 14 в базовую цепь силового транзистора 1 трансформируется короткий импульс тока. Он насыщается и остается в этом состоянии за счет положительной обратной связи, создаваемой обмотками 7 и 8. При отпирании отключающего транзистора 15 первичная обмотка 11 шунтируется его переходом коллектор - эмиттер , включенным последовательно с диодами 20 и 12 и дросселем 21, в результате чего силовой транзистор 1 запирается. В результате такого алгоритма работы уменьшаются рассеиваемая мощность и габариты дросселя 21, формирующего линейный спад базового тока силового транзистора 1. 1 ил. €

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU 4128 А1 (50 4 Н 02 М 3/335

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТНЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4154396/24-07 (22) 02.12.86 (46) 15.07.88. Бюл. Р 26 (7 1) Научно-производствейное объединение "Импульс" им. XXV съезда

КПСС (72) А.С.Баскин (53) 621 ..314.58(088.8) (56) Электронная техника в автоматике./Под ред. Ю.И.Конева. М. :

Советское радио, 1976, вып. 8, с. 26, рис. 2. . Заявка ФРГ У 2838010, кл. Н 02 М 3/335, 1980.

Электронная техника в автомати.ке./Под ред. Ю.И.Конева. М.: Советское радио, 1980, вып. 11, с. 100, 103, рис. 1. (54) ОДНОТАКТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к источникам электропитания с импульсным преобраэованием энергии на повышенной частоте.. Цель - повышение КПД< Преобра зователь содержит силовой транзистор

1, управляемый посредством трансформатора тока 2.. Формирователь управляющих импульсов 6 управляет. переключением включающего 14 и отключающего 15 транзисторов. При отпирании включающего транзистора 14 в базовую цепь силового транзистора 1 трансформируется короткий импульс тока. Он насыщается и остается в этом состоянии эа счет положительной обратной связи, создаваемой обмотками 7 и 8.

При отпирании отключающего транзистора 15 первичная обмотка 11 шунтируется его переходом коллектор — эмиттер, включенным последовательно с диодами 20 и 12 и дросселем 21, в результате чего силовой транзистор 1 запирается . В результате такого алгоритма работы уменьшаются рассеиваемая мощность и габариты дросселя 21, формирующего линейный спад базового тока силового транзистора 1. 1 ил, 14! 0228

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

Цель изобретения — повышение КПД преобразователя постоянного напря(læåHèÿ. (На чертеже приведена схема электрическая однотактного преобразователя постоянного напряжения.

Однотактный преобразователь постоянного напряжения содержит силовои транзистор 1, трансформатор 2 управления. В коллекторной цепи транзистора 1 включена первичная обмотка выходного трансформатора 3, вторичная которого через выпрямитель 4 и фильтр

5 соединена с выходными выводами и 2р входом формирователя управляющих импульсов 6.

Токовая обмотка 7 трансформатора

2 включена в эмиттерную цепь силово го транзистора 1, а базовая обмотка 25

8 соединена через параллельную цепь из диодных элементов 9 и конденсатора 10 с базой силового транзйстора

1. Крайние выводы первичной обмотки

11 трансформатора 2 управления соединены через диоды 12, 13 с коллекторами соответственно включающего 14 и отключающего 15 транзисторов, эмиттеры которых объединены и подключены к первому выводу дополнительного ис,точника напряжения, а базы присоеди,нены к выходам формирователя управ,ляющих импульсов 6.

Средний вывод первичной обмотки

i1 соединен через резистор 16 с кол- 40 лектором дополнительного транзистора

17, база которого соединена через резистор 18 и диод 19 с коллектором включающего транзистора, при этом параллельно цепи из диода 12 и тран- 45 зистора 14 включена последовательная цепь из диода 20 и дросселя 2 1.

Преобразователь работает следующим образом.

Формирователь управляющих импульсов 6 вырабатывает широтно-модулироВанные импульсы и короткие импульсы той же частоты, отпирающие поочередно транзисторы 14, 15.

Короткий импульс поступает на базу включающего транзистора 14, который открывается и посредством цепи йз диода 19 и резистора 18 открывает дополнительный управляющий транзистор 17. Через переходы коллектор эмиттер транзисторов 14, 17, диод 12 и резистор 16 напряжение дополнительного источника питания прикладывается к первичной обмотке 11 трансформатора управления 2 и трансформируется в его обмотку 8. Происходит быстрое нарастание базового тока до величины„ в 1,5-2 раза превышающей установившееся значение, определяемое соотношением витков обмоток 7 и 8 трансформатора ? управления. В результате обеспечивается снижение мощности при включении силового транзистора 1.

После насыщения силового транзистора энергия от источника входного напряжения через трансформатор 3, выпрямитель 4 и фильтр 5 поступает на выходные выводы преобразователя. . При поступлении из формирователя

6 импульса, отпирающего транзистор

15, первичная. обмотка 11 трансформатора управления оказывается эашунтированной последовательно включенными переходом коллектор — эмиттер транзистора 15 диодами 13 и 20 и дросселем 2 1. Под действием напряжения на конденсаторе 10 заряженном базовым током при открытом состоянии силового транзистора 1, происходит спад и инверсия базового тока, в результате чего транзистор 1 закрывается.

Дроссель 21 формирует линейный спад базового тока на интервале рассасывания, в результате чего снижается мощность, выделяемая при выключении силового транзистора 1. Скважность работы силового транзистора обеспечивает поддержание выходного напряжения стабилизированного конвертора на заданном уровне. Диод 13 предотвращает инверсное включение транзистора l5. Диоды 12 и 19 исключают непосредственное воздействие напряжения первичной обмотки 11 трансформатора

2 управления на базовую цепь транзистора 17.

То обстоятельство, что ток в дросселе 21 протекает только во время выключения силового транзистора, обуславливает снижение рассеиваемой мощности в дросселе и позволяет уменьшить его габариты.

Таким образом, предлагаемое техническое решение повышает надежность и КПД и уменьшает габариты однотактного стабилизированного конвертора, силовые транзисторы которого управ1410228

Формула изобретения

Составитель В.Ехлов

Техред M.Äèäûê. Корректор В.Бутяга

Редактор М.Товтин.

Заказ 3493/55

Тираж 665 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1!3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ляются от трансформатора управления, за счет уменьшения рассеиваемой мощности и габаритов дросселя, формирующего лийейный спад базового тока, и исключения шунтирующего дросселя дио5 да.

Однотактный преобразователь постоянного напряжения, содержащий силовой транзистор, коллектор ко. орого соединен через первичную обмотку выходного трансформатора с первым вход-15 ным выводом, эмиттер соединен через токовую обмотку трансформатора управления с вторым входным выводом, формирователь управляющих импульсов, вход которого подключен к выходным выводам, соединенным через фильтр и выпрямитель с вторичной обмоткой выходного трансформатора, включающий и выключающий транзисторы, эмиттеры которых подключены к первому выводу дополнительного источника напряжения, а базы присоединены к выходам формирователя управляющих импульсов, два резистора, четыре диода, дроссель, конденсатор, цепь диодных элементов, первичная и базовая обмотки трансформатора управления, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повьш ения КПД, введен дополнительный транзистор, тип проводимости которого противоположен типу проводимости вкл;чающего транзистора, эмиттер дополнительного транзистора присоединен к второму выводу дополнительного источника напряжения, коллектор соединен через первый резистор со средним выводом первичной обмотки трансформатора управления, а база соединена через последовательную цепь из второгч резистора и первого диода с коллектором включающего транзистора, первый вывод первичной обмотки трансформатора управления соединен через второй диод с коллектором отключающего транзистора, второй вывод первичной обмотки соединен через третий диод с коллектором включающего транзистора и через последовательную цепь из четвертого диода и дросселя — с первым выводом дополнительного источника напряжения, при этом базовая обмотка трансформатора управления соединена с управляющим переходом силового транзистора через конденсатор шунтированный цепью диодных элементов .