Стабилизированный конвертор

 

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для питания радиоэлектронной аппаратуры. Цель изобретения - повьшение КПД путем снижения потерь в силовом транзисторе при включении. Конвертор пре образует постоянное напряжение первичной сети, поступающее на клеммы 3 и 5, в постоянное стабилизированное, снимаемое с клемм 8. Ток базовой цепи силового транзистора (Т) 1 пропорционален току коллектора как при его насыщении, так и при запирании. Для снижения времени установления прямого напряжения при включении производится форсирование базового тока Т 1 за счет введения транзисторного ключа 15, формирователя импульсов 10 и Дополнительной обмотки базового трансформатора 18. Суммарный коэфф. трансформации трансформатора тока 4 и базового трансформатора 18 по току уменьшается, что приводит к уменьшению тока базы до величины, которая выбирается, исходя из заданного коэфф. насыщения. Это позволяет уменьшить время рассасьгеания и улучшить частотные свойства Т 1.1 ил. « сл

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ .РЕСПУБЛИК

„„SU„„143269Î A1

51) 4 Н 02 М 3/335

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4227644/24-07 (22) 13.04.87 (46) 23.10,88. Бюл. Н- 39 (72) В.А.Белов (53) 621.314.57(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N- 634438, кл. Н 02 М 7/537, 1978, Авторское свидетельство СССР

9 1249670, кл. Н 02 М 3/335, 1986. (54) СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ КОНВЕРТОР (57) Изобретение относится к электротехнике и предназначено для питания радиоэлектронной аппаратуры.

Цель изобретения — повышение КПД путем снижения потерь в силовом транзисторе при включении. Конвертор преобразует постоянное напряжение первичной сети, поступающее на клеммы 3 и 5, в постоянное стабилизированное, . снимаемое с клемм. 8, Ток базовой цепи силового транзистора (Т) 1 пропорционален току коллектора как при его насьпцении, так и при запирании.

Для снижения времени установления прямого напряжения при включении производится форсирование базового тока Т 1 за счет введения транзисторного ключа 15, формирователя импульсов 10 и дополнительной обмотки базового трансформатора 18. Суммарный коэфф. трансформации трансформатора тока 4 и базового трансформатора 18 по току уменьшается, что приводит к уменьшению тока базы до величины, которая выбирается, исходя из заданного коэфф. насыщения. Это позволяет уменьшить время рассасывания и улучшить частотные свойства Т 1, 1 ил.

1432690

Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике, и может найти применение при проектировании источника пи5 тания различной радиоэлектронной аппаратуры.

Цель изобретения — повышение КПД путем снижения потерь в силовом транзисторе при включении. 10

На чертеже приведена электрическая схема стабилизированного конвертора, Конвертор содержйт силовой транзистор 1, коллектор которого через 15 первичную обмотку силового трансформа. тора 2 подключен к первому входному выводу 3, а эммитер через первичную обмотку трансформатора 4 тока — к второму входному выводу 5. Вторичная 20 обмотка силового трансформатора через выпрямитель 6 и фильтр 7 подсоединена к выходным клеммам 8 и к входу блока

9 управления, например широтно-импульсного модулятора, выход которого подключен к входам формирователя 10 импульсов, логического инвертора 11 и первому входу логического элемента

И 12, Выход логического инвертора соединен с базой первого транзисторно 30

ro ключа 13, выход элемента И вЂ” с базой второго транзисторного ключа 14, первый выход формирователя импульсовс базой третьего транзисторного ключа 15. 35

Эмиттеры всех ключей подключены к . общей точке 16, коллекторы первого и второго транзисторных ключей непосредственно,, а третьего через диод 17 подсоединены к соответствующим выво- 40 дам первичной обмотки базового трансформатора 18, вторичная обмотка которого подключена к управляющему переходу силового транзистора 1, Один вывод вторичной обмотки транс-45 форматора тока соединен с выводом первичной обмотки базового трансформатора, а второй через диод 19 — с общей точкой 16 и через резистор 20 — с выходом источника 21 вспомогательного напряжения, Конвертор работает следующим образом, При подаче первичного питания на входные выводы 3 и 5 запитываются ин- 55 вертова 11, формирователь 10 импульсов, логический элемент И 12 и блок 9 управления, на выходе которого появляются однополярные импульсы, коэффициент заполнения которых изменяется с целью поддержания необходимого напряжения на выходе конвертора и стабилизации его величины. Примем за исходный момент наличие на выходе блока 9 управления нулевого уроьня сигнала. На выходе инвертора 11 при этом формирует. ся высокий уровень напряжения, которым открывается транзистор 13, Фазировка обмоток трансформаторов

4 и 18 указана на чертеже и выбирается так, чтобы на базе силового транзистора 2 наводилось отрицательное напряжение.

Одновременно происходит перемагничивание сердечников трансформаторов 4 и 18 по цепи: источник 21 вспомогательного напряжения, резистор 20, вторичная обмотка трансформатора 4 тока, первая полуобмотка базового трансформатора 18, коллектор транзисторного ключа 13, эмиттер ключа 13, общая точка 16.

Передний фронт управляющего импульса запускает формирователь 10 импульсов, длительность выходного импульса которого подбирается так, чтобы перекрыть время установления прямого напряжения при включении силового транзистора, Импульс положительной полярности, снимаемый с первого выхода формирователя 10 импульсов, открывает транзисторный ключ 15, Ток базовой цепи силового транзистора 1 при этом определяется коэффициентами трансформации трансформатора тока 4 и базового трансформатора 18 с учетом дополнительной обмотки и может быть выбран значительно больше необходимого для надежного насыщения транзистора

1, что снижает длительность переднего фронта импульса на его коллекторе при включении. Транзисторный ключ

13 заперт нулевым напряжением на выходе инвертора 11. Транзисторный ключ

14 заперт нулевым напряжением на выходе элемента И 12„ который находится в закрытом состоянии по второму входу сигналом логического нуля формиР руемого на втором выходе формирователя 10.

По заднему фронту импульса формирователя 10 импульсов запирается транзисторный ключ 15 и открывается тран1 зисторный ключ 14 высоким уровнем сигнала на выходе элемента И 12, на входах которого в этот момент времени формируются сигналы логической

1432690

Формула изобретенйя

Составитель И.Войтович

Техред А.Кравчук Корректор С. Шекмар

Редактор С.Патрушева

Заказ 5457/50 Тираж 666 Подписное

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 единицы, снимаемые с выхода блока 9 управления и второго выхода формирователя 10 импульсов.

Суммарный коэффициент трансформации трансформатора 4 тока и базового трансформатора 18 по току уменьшается, что приводит к уменьшению тока базы до величины, которая выбирается исходя из заданного коэффициента насыщЕнияя. Это позволяет дополнительно

I к повышению КПД уменьшить время рассасывания и улучшить частотные свойства силового транзистора 1.

По окончании действия управляюще- 15 го импульса запирается транзисторный ключ 14 и открывается транзисторный ключ 13.

Фазировка напряжения на базе транзистора 1 меняется на обратную, что 20 вызывает появление на ней отрицательного напряжения. Происходит быстрое рассасывание носителей в базовой цепи, при этом ток рассасывания пропорционален току коллектора транзистора 1, В дальнейшем работа конвертора происходит подобно описанной.

Таким образом, введение дополнительных узлов и связей между ними, приводит к форсированию тока базы силового транзистора при включении, что снижает потери и увеличивает КПД устройства.

Стабилизированный конвертор, содержащий силовой транзистор, коллектор которого через первичную обмотку силового трансформатора соединен 40 с первым входным выводом, а эмиттер через первичную обмотку трансформатора тока соединен с вторым входным выводом, вторичная обмотка силового трансформатора через выпрямитель и 4 фильтр соединена с выходными вывода-ми и с входом блока управления, выход которого через логический инвертор соединен с базой первого транзисторного ключа, коллектор которого подсоединен к первому выводу первой полуобмотки базового трансформатора, второй вывод которой соединен с первым выводом второй полуобмотки и к первому выводу вторичной обмотки трансформатора тока, второй вывод которой через диод подключен к общей точке и через резистор — к выходу источника вспомогательного напряжения, второй вывод второй полуобмотки базового трансформатора соединен с коллектором ъ второго транзисторного ключа, эмиттеры первого и второго транзисторных ключей подключены к общей точке, а вторичная обмотка базового трансформатора подсоединена к управляющему переходу силового транзистора, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышений КПД путем снижения потерь в силовом транзисторе при включении, в конвертор введены формирователь импульсов, логический элемент

И, третий транзисторный ключ и дополнительный диод, а базовый трансформатор снабжен дополнительной обмоткой, первый вывод которой соединен с коллектором второго транзисторного ключа, а второй вывод через дополнительный диод — с коллектором третьего транзисторного ключа, эмиттер которого соединен с общей точкой, а база— с первым выходом формирователя импульсов, вход которого подключен к выходу блока управления, второй выход формирователя импульсов соединен с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с выходом блока уп-. равления, а выход соединен с базой второго транзисторного ключа.