Преобразователь постоянного напряжения

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в источниках вторичного электропитания. Цель изобретения - повышение надежности путем снижения тока запуска при перегрузке преобразователя. Преобразователь постоянного напряжения содержит двухтактный автогенератор на транзисторах 1, 2, трансформаторах 3, 4. Вторичная обмотка трансформатора 3 соединена через выпрямитель на диодах 5, 6 и фильтр на конденсаторе 7 с выходными выводами. Реле 8 времени и терморезистор 9 ограничивают ток импульса запуска двухтактного автогенератора. При перегрузке преобразователя происходит срыв колебаний автогенератора и реле времени начинает вырабатывать импульсы, отпирающие транзистор 1. По мере разогрева транзисторов 1, 2 терморезистор 9, имеющий хороший тепловой контакт с транзисторами 1, 2, увеличивает свое сопротивление и уменьшает величину тока импульса запуска, что предотвращает перегорание транзисторов 1, 2. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1504770

А1 (51)4 Н 02 М 7/537

OllHCAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОЧНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ ССОР

l (21) 4340967/24-07 (22) 04.11.87 (46) 30.08.89. Бюл. У 32 (72) С.И.Граур (53) 621.314.058(088,.8) (56) Источники электропитания радиоэлектронной аппаратуры/ Под ред.

Г.С.Найтвельта. М,: Радио и связь, 1985, с. 350, рис. 9.17.

Авторское свидетельство СССР

ll 928329, кл. Н 02 М 3/335, 07.07.80.

Авторское свидетельство СССР

Ф 452900, кл. Н 02 М 7/537, 05.02.73.

2, (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в источниках вторичного электропитания.

Цель изобретения — повьппение надежности путем снижения тока запуска при перегрузке преобразователя, Преобразователь постоянного напряжения содержит двухтактный автогенератор на транзисторах 1, 2, трансформаторах 3, 4. Вторичная обмотка трансформатора 3 соединена через выпрямитель на дно"

3 1504 ,цах 5, 6 и фильтр на конденсаторе 7 выходными выводами, Реле 8 времени терморезистор 9 ограничивают ток мпульса запуска двухтактного автогеератора. При перегрузке преобразователя происходит срыв колебаний автогенератора и реле времени начинает

1 вырабатывать импульсы, отпирающие

4 транзистор 1, По мере разогрева транзисторов 1, 2 терморезистор 9, имеющий хороший тепловой контакт с транзисторами 1, 2, увеличивает свое сопротивление и уменьшает величину тока импульса запуска, что предотвращает перегорание транзисторов 1, 2. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.!

Изобретение относится к электроехнике и может быть использовано в сточниках вторичного электропитания истем радиотехники, автоматики и выислительной техники.

Целью изобретения является повышеие надежности путем снижения тока 20 апуска при перегрузке преобразоваеля.

На фиг. 1 представлейа электричес— ая схема преобразователя; на фиг.2— арактеристика терморезистора (напри- 25 ер, СТ5-1); на фиг. 3. — схема реле времени; на фиг. 4 — схема реле времени (вариант исполнения) .

Преобразователь (фиг. 1) содержит ва силовых транзистора и 2, вы- 30 ходной трансформатор 3, переключающий трансформатор 4. К вторичной обмотке выходного трансформатора 3 подсоединены выпрямительные диоды 5, 6 и конденсатор 7 фильтра. Преобразователь содержит также реле 8 времени, формирующее пусковой импульс, к которому присоединен терморезистор 9, служащий датчиком температуры перегрева силового транзистора 1. 40

Реле 8 времени подает пусковые импульсы в базу транзистора 1 после включения питания или при пропадании автоколебаний в преобразователе (например, при перегрузке); при наличии 45 автоколебаний реле времени выключается низким уровнем на коллекторе транзистора 1, после чего производится временная задержка на промежуток времени, превышающий период автоколебаний в преобразователе, а если импульс на вход запрета не поступает, то в базу транзистора 1 выдается пусковой импульс. При перегреве транзистора 1 на вход блокировки подается сигнал с терморезистора 9 и подача пусковых . импульсов прекращается.

На фиг. 3 показана схема пускового устройства — реле 8 времени и терморезистора 9. Реле 8 времени реапизовано на широко распространенных элементах — КБ-триггере 10, выходы которого соединены с базами последовательно соединенных первого 11 и второго 12 транзисторов, точка соединения которых соединена с базой третьего транзистора 13, эмиттер которого соединен с источником питания через терморезистор 9, а коллектор является выходом пускового устройства.

Входы RS-триггера 10 соединены с выходами компараторов 14 и 15 напряжения, входы которых соединены с постоянным делителем напряжения на резисторах !6 — 18, и времязадающей цепью на резисторе 19 и конденсаторе 20, Диод 21 подсоединен к конденсатору 20 для сброса внешним сигналом низкого уровня, а транзисторный ключ на элементах 22, 23 — для сброса напряжения на конденсаторе 20 внутренним сигналом с триггера 10, На фиг. 4 приведен вариант выполнения устройства, в котором реле 8 вре - мени заменено одной микросхемой таймером Н1006ВИ1. Остальные элементы аналогичны приведенным на фиг. l и 3. На фиг. 2 приведена характеристика терморезистора типа СТ5-1, имеющего излом характеристики в диапазоне 110-120 С.

Преобразователь работает следующим образом.

После включения питания с выхода реле 8 времени (фиг. 1) начинают поступать импульсы тока в базу транзистора 1. Длительность импульса (фиг.3, 4) определяется параметрами цепи разряда конденсатор.20 — резистор 22, а период повторения — цепями заряда (конденсатор 20 — резистор 22) и разряда (конденсатор 20 — резистор 22).

Уровень напряжения на конденсаторе 20 определяет моменты переключения компараторов 14, 15 и, соответственно, 15047

5 !

20

30

40

55,,RS-триггера 10 и транзисторов 11 — 13.

Величина тока определяется термореэистором 9, установленным в непосредственной близости от корпуса транзистора 1, причем чем выше температура, тем больше сопротивление терморезистора 9 и, следовательно, меньше величина тока пускового импульса, это

\ обеспечивает надежный запуск преобразователя при низких температурах, когда коэффициент передачи транзистора существенно падает. После открывания транзистора 1 потенциал его коллектора падает, и этим отрицательным фронтом через диод 21 (фиг. 3, 4) быстро разряжается конденсатор 20; как следствие, выход компаратора 15 переходит в высокое состояние, через

RS-триггер 10 и транзисторы 11, 12 запирается транзистор 13, предотвращая дальнейшее поступление пускового тока в базу транзистора l. Если при этом соблюдается условие поддержания автоколебаний для двухтактных преобразователей, определяемое параметрами нагрузки и элементов схемы, то в преобразователе возникают автоколебания, каждый отрицательный перепад напряжения на коллекторе транзистора 1 приводит к разряду емкости конденсатора 20 и, следовательно, блокированию подачи пускового импульса с реле 8 времени в базу транзистора 1.

Перемагничивание сердечника трансформатора 3 током, проходящим через транзисторы 1 или 2 и первичную обмотку, сопровождается возникновением

ЭДС во вторичных обмотках, которая через резистор (фиг. 1, 4) подается на первичную обмотку переключающего трансформатора 4. ЭДС с вторичных обмоток трансформатора 4 подается на базы транзисторов 1 и 2, Пасыщение сердечника трансформатора 4 приводит к уменьшению ЭДС во вторичной обмотке, а это, в свою очередь, приводит к запиранию открытого в данный момент времени транзистора 1 или 2, уменьшению тока в первичной обмотке трансформатора 3, перемагничиванию в противоположном направлении сердечников трансформаторов 3 и 4, а следовательно, еще большему запиран «о перехода открытого транзистора 1 или. 2 и от,крыванию запертого транзистора 2 или 1.

Далее процесс повторяется. Элементы 5 — 7 служат для выпр ямлен ия и, фильтрации вторичных напряжений.

70 6

В случае кратковременной перегрузки вторичных цепей трансформатора 3 может произойти срыв автоколебаний, при этом пусковые импульсы начинают вновь поступать с задержкой, необходимой для заряда конденсатора 20 через резистор 19 до уровня напряжения на инверсном входе компаратора 14.

Для нормальной работы преобразователя его собственная частота должна быть всегда выше частоты повторения пусковых импульсов. Это необходимо для того, чтобы разряд конденсатора 20 через диод 21 и транзистор 1 опережал открывание транзистора !3.

В случае длительной перегрузки подача пусковых импульсов продолжается до тех пор, пока температура корпуса транзистора не превысит точку излома температурной характеристики терморезистора 9 (фиг. 2), после чего в результате существенного увеличения сопротивления терморезистора 9 величина пусковых импульсов существенно снизится (на 1-2 порядка), т.е, практически на базу транзистора 1 будут подаваться микротоковые импульсы, ко,торые к тому же будут шунтироваться низкоомным базовым резистором. После снятия перегрузки преобразователь запускается описанным выше способом.

Использование изобретения позволяет повысить не только надежность .самого преобразователя, но и защитить выходные цепи.

Формула изобретения

1. Преобразователь постоянного напряжения, содержащий двухтактный автогенератор, вторичная обмотка выходного трансформатора которого соединена через выпрямитель и фильтр с выходными выводами, средний вывод первичной обмотки подключен к первому входному выводу, а крайние выводы соединены через два силовых транзистора с вторым входным выводом, реле времени, включенное последовательно с резистором между первым входным выводом и базой одного из силовых транзисторов, коллектор которого присоединен к входу запрета реле времени, вход питания которого подключен к входным выводам, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения надежности путем снижения тока запуска

1504 770

20

-80-ФО-_#_ О _#_ ФО О W 100 1Ю ад

Фце. 2 фри перегрузке преобразователя, ре1 . истор выполнен с положительной тер озависимостью и имеет малое тепловое сопротивление с силовыми транзисторами.

2. Преобразователь по п. 1, о т и ч а ю шийся тем, что двухактный автогенератор выполнен по еме с базовым коммутирующим трансрматором, 3. Преобразователь по п, 1, о ти ч а ю шийся тем, что реле ремени выполнено на основе RS-триг ера, выходы которого подключены к ! азам первого и второго транзистоов, соединенных последовательно и ключенных между входными выводами итания, при этом входы RS-триггера присоединены к выходам первого и второго компараторов, первые входы которых присоединены к реэистивному делителю напряжения, а вторые входы — к точке соединения конденсатора и резистора времязадающей цепи, соединенной через диод с входом запрета реле времени, параллельно выходным выводам которого включен третий транзистор, проводимость которого противоположна проводимости первого и второго транзисторов, база которого подключена к точке соединения первого и второго транзисторов, причем параллельно конденсатору времяэадающей цепи включен четвертый транзистор, база которого подключена к базе второго транзистора.

1504 0

Составитель Б.Ежов

Телред И.Иоргентал

Корректор С.Черни

Редактор А.Маковская

Заказ 5264/55 Тираж 647 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101