Зарядный преобразователь

 

Изобретение относится к области вторичных источнизков электропитания и может быть использовано в зарядных устройствах накопителей энергии импульсных источников питания. Цель изобретения - повышение надежности работы и повышение быстродействия. f Устройство содержит источник 1, зарядньк импульсов, дроссель 2, накопительньш конденсатор, первый резистор 4. Введение первого диода 5, а также выполнение дросселя 2 двухобмоточным, а источника 1 зарядных импульсов на втором диоде 6, втором, третьем, четвертом и Пятом резисторах 7, 8, 9, 10, источнике 11 питания и первом и втором транзисторах 12, 13 позволяет повысить надежность работы за счет упрощения, а также повысить быстродействие и надежность за счет ускорения переключения тран- .зисторов источника, зарядных импульсов , подавления высокочастотных колебаний в дросселе и уменьшения выбросов в коллекторе первого транзистора . 1 з.п. ф-лы, 3 ил. i (О

СОЮЗ СОВЕТСНИХ, СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ф

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4181168/24-21 (22) 14.01.57 (46) 07.01.89. Бюл. Р 1 (72) А.А.Хазанов (53) 621.373 (088.8) (56) Ромаш 3.M. Источники вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры. M. Радио и связь, 1981, с ° 191, рис. 9-14.

Там же, с. 192, рис. 9-16. (54) ЗАРЯДНЬЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ .(57) Изобретение относится к области вторичных источников электропитания и может быть использовано в зарядных устройствах накопителей энергии импульсных источников питания. Цель изобретения — повышение надежности работы и повышение быстродействия.

„„SU„„1450085 А1 (51)4 Н 03 К 3/53

Устройство содержит источник 1 зарядных импульсов, дроссель 2, накопительный конденсатор, первый резистор 4. Введение первого диода 5, а также выполнение дросселя 2 двухобмоточным, а источника 1 зарядных импульсов на втором диоде 6, втором, третьем, четвертом и пятом резисторах 7, 8, 9, 10, источнике 11 питания и первом и втором транзисторах

12, 13 позволяет повысить надежность работы за счет упрощения, а также повысить быстродействие и надежность за счет ускорения переключения тран.зисторов источника зарядных импульсов, подавления высокочастотных колебаний в дросселе и уменьшения выбросов в коллекторе первого транзистора. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1450085

Изобретение относится к области вториччых источников электропитания и может быть использовано для заряда емкостных накопителей энергии.

Г

Цель изобретения — повышение надежности работы за счет упрощения, а также повышение быстродействия и надежности за счет ускорения переключения транзисторов источника зарядных импульсов, подавления высокочастотных колебаний в дросселе и уменьшения выбоосов в коллекторе первого транзистора.

1«а фиг. 1 и 2 представлены электрические принципиальные схемы преобразователя; па фиг. 3 — временные диаграммы работы, Зарядный преобразователь содержит источник 1 зарядных импульсов, дроссель 2, накопительный конденсатор 3, подключенный первой обкладкой к первому выводу первого резистора 4„ первый диод 5, дроссель 2 выполнен двухобмотачным, а источник 1 зарядных импульсов выполнен на втором диоде б., втором, третьем, че-. >ртом и пятом резисторах 7-10, исто «яке

i1 питания и первом и втором : анзистор:.х 12 и 13 и-р-и типа„ полож..:"ель- я0 нал и отрицательная шины источника

11 питания, анод второго диода б,, первые выводы второго и третьего резисторов 7 и 8 и коллектор первого транзистора 12 соединены соответственно с, первой, второй, третьей, четвертой, пятой и шестой шинами источника 1 зарядных импульсов, вторые выводы второго и третьего резисторов 1 и 8 подключены соответственно к базе

49 и эмиттеру второго транзистора 13, эмиттер которого соединен с отрицательной шиной источника 11 питания, а коллектор — с базой первого транзистора 12 и первым выводом четверто45 го резистора 9> второй вывод которо=о подключен к катоду второго диода б, через пятый резистор 10 соединен с положительной шиной источника 11 питания, эмиттер первого транзистора

12 подключен к первому выводу третье- 0 го резистора 8, причем первая, вторая, третья, четвертая и пятая шины источника 1 зарядных импульсов соединены соответственно с концом первой обмотки дросселя 2, началом второй -55 обмотки дросселя 2, концом второй обмотки дросселя 2, первои обкладкой накопигельного конденсатора 3, вторым выводом первого резистора 4, шестая шина источника 1 зарядных импульсов подключена к началу первой обмотки дросселя 2 или к отводу от части витков первой обмотки дросселя

2, начало первой обмотки дросселя 2 подключено к аноду первого диода 5, катод которого соединен с второй об- кладкой накопительного конденсатора 3.

Между первой обкладкой накопительного конденсатора 3 и анодом первого диода 5 включены последовательно соединенные шестой резистор 14 и конденсатор 15.

Устройство работает следующим образом.

При включении источника 11 питания через резисторы 9 и 10, эьиттерный переход транзистора 12 и резистор 8 начинает протекать ток смещения. Транзистор 12 открывается и на первой обмотке дросселя 2 появляется напряжение. При этом появляется напряжение на его второй обмотке, открывается диод 6 и через резистор 9 в цепи базы транзистора 12 начинает протекать ток второй обмотки. Тпанзистор 12 входит в режим насыщения, напряжение питания оказывается приложенным к первой обмотке и по ней начинает протекать ток, нарастающий по зако <у близкому к линейному.

Диод 5 при этом закрыт и ток через резистор 4 равен нулю. Ток первой обмотки, протекая через резистор 8, создает на нем падение напряжения

Uy нарастающее по линейному закону (фиг.3a). Когда Б„ достигает величины, достаточной для открывания эмиттерного перехода транзистора 13, он открывается и начинает шунтировать цепь базы транзистора 12. Транзистор

12 выходит из насыщения, нарастание тока в первой обмотке прекращается, уменьшение напряжения на второй обмотке приводит к уменьшению тока базы транзистора 12 и он начинает закрываться. При этом открывается диод

5 и ток первой обмотки начинает протекать по цепи: диод 5, конденсатор

3, резисторы 4, 8, источник 11 питания,заряжая накопительный конденсатор 3. Так как к падению напряжения на резисторе 8 прибавляется падение

° напряжения на резисторе 4, напряжение U -, скачком вырастает от величины

I R s

145008 до величины

Т2К 1 где R К вЂ” сопротивление резисто41

5 ров 4 и 8;

1 — ток первой обмотки дросселя 2 в момент t, (фиг.36).

Транзистор 13 остается открытым, а транзистор 12 закрывается. Ток второй обмотки, уменьшаясь по линейному закону, заряжает конденсатор 3 и удерживает транзистор 13 в открытом состоянии. Когда напряжение Б2 становится меньше напряжения на открытом эмиттерном переходе транзистора

13, он закрывается. Транзистор 12 открывается, закрывается диод 5 и падение напряжения на резисторе 4 становится равным нулю. При этом напряжение Б (фиг,36) скачком .уменьшается до значения где I2 — ток второй обмотки в момент

Транзистор 13 остается закрытым, транзистор 12 входит в режим насыще- ЗО ния и процесс повторяется. Через цепочку, состоящую из резистора 14 и конденсатора 15, на базу транзистора

13 поступает сигнал положительной обратной связи, ускоряющий переключение транзисторов 12 и 13. Кроме того эта цепочка подавляет высокочастотные колебания, возникающие в дросселе 2 в момент переключения транзисторов 12 и 13 и уменьшает амплиту- 40

1 ду выбросов напряжения на коллекторе транзистора 12. Когда транзистор 12 закрыт, напряжение на его коллекторе равно напряжению на накопительном конденсаторе 3. Если оно превышает 45 допустимое напряжение коллектора транзистор 12 выйдет из строя, Избежать этого можно, если подключить коллектор транзистора 12 к отводу от первой обмотки дросселя 2 (фиг.2).

Если количество витков первой части первой обмотки дросселя 2, включенной между концом обмотки и отводом, равно w,, и второй части — w то при выключенном состоянии транзистора напряжение на его коллекторе равно

W1 Wq

Ц = Uc + Е„, W1 + W.) W + W

4 где U, — напряжение на накопительном конденсаторе 3;

F, — напряжение источника 11 пн и тания.

В случае когда коллектор транзистора подключен к отводу части витков первой обмотки дросселя (фиг.2), в момент закрывания транзистора 12 и открывания первого диода 5 скачком изменяется количество витков, через которые протекает ток. При этом ток первой обмотки дросселя скачком уменьшается в w,/(w, + w ) раз (фиг.3в).. Поэтому для того, чтобы транзистор 13 остался открытым, необходимо. чтобы сопротивление резистора4 былодостаточно большим, а именно

4 2 формула изобретения

1. Зарядный преобразователь, содержащий источник зарядных импульсов, дроссель, накопительный конденсатор, подключенный первой обкладкой к первому выводу первого резистора, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности работы за счет упрощения, введен первый диод, дроссель выполнен двухобмоточным, а источник зарядных импульсов выполнен на втором диоде, втором, третьем, четвертом и пятом резисторах, источнике питания и первом и втором тран-, зисторах п-р-п-типа, положительная и отрицательная шины источника питания, анод второго диода, первые выводы второго и третьего резисторов и коллектор первого транзистора соединены соответственно с первой, второй, третьей, четвертой, пятой и шестой шинами источника зарядных импульсов, вторые выводы второго и третьего резисторов подключены соответственно к базе и эмиттеру второго транзистора, эмиттер которого соединен с отрицательной шиной источника питания, а коллектор — с базой первого транзистора и первым выводом четвертого резистора, второй вывод которого подключен к катоду второго диода и через пятый резистор соединен с положительной шиной источника питания, эмиттер первого транзистора подключен к первому выводу третьего резистора, причем первая, вторая, третья, четвертая и пятая шины источника зарядных импульсов соединены сое й,.

Составитель В,Чижиков

Редактор А.Ворович Техред Л.Олийнык Корректор Г.Peurетник

Заказ 6974/53

Тираж 929

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

S 14500 ответственно с концом первой обмотки дросселя, началом второй обмотки дросселя, концом второй обмотки дросселя, первой обкладкой накопительного конденсатора, вторым выводом первого резистора, шестая шина источника зарядных импульсов подключена к началу первой обмотки дросселя или отводу от части витков первой обмотки дросселя, начало первой обмотки дросселя подключено .к аноду первого диода, катод которого соединен с второи обкладкои накопительного конденсатора.

85 6

2. Преобразователь по п.1, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения быстродействия и надежности работы за счет ускорения переключения транзисторов источника зарядных импульсов, подавления высокочастотных колебаний в дросселе и уменьшения выбросов в коллекторе первого транзистора, между первой обкладкой накопительного конденсатора и анодом первого диода включены последовательно соединенные шестой резистор и конденсатор.