Однотактный транзисторный преобразователь постоянного напряжения

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитания и автоматикио Цель изобретения - повышение КПД и надежности путем активного запирания транзистора,. Силовой транзистор 1 включается под действием импульса напряжения, подаваемого на UCUHX 16 вход включающего транзистора 7 через ограничивающий резистор 9 с вторичной обмотки 10 синхронизирующего трансформатора 11 о После завершения процесса форсированного включения силового транзистора, он поддерживается в открытом состоянии напряжением, поступающим с участка 5 дополнительной обмотки силового трансформатора 3 через резистор 14„ По окончании импульса напряжения синхронизации полярность напряжения на вторичной обмотке 10 синхронизирующего трансформатора изменяет знак, что вызывает отпирание выключающего транзистора 80 При этом от участка 6 дополнительной обмотки силового трансформатора 3 подается на вход силового транзистора 1 запирающий импульс напряжения0 2 ил„ « а с 05 ел Од о со 00 Фиг.1

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU „„1653093

А1 (g1)g Н 02 И 3/335

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМЪ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4487754/07 (22) 28.09.88 (46) 30. 05. 91. Бюл. № 20 (75) Б.С. Сергеев (53) 621.314.58(088.8) (56) Патент Англии № 1441595, кл. Н 02 И 1/18, 1975.

Патент ГДР № 210796, кл. Н 02 И 3/335, 1982. (54) ОДНОТАКТНЫЙ ТРАНЗИСТОРНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитания и автоматики. Цель изобретения — повышение КПД и надежности путем активного запирания транзистора. Силовой транзистор 1 включается под действием импульса напряжения, подаваемого на

2 вход включающего транзистора 7 через ограничивающий резистор 9 с вторичной обмотки 10 синхронизирующего трансформатора 11. После завершения процесса форсированного включения силового транзистора, ан поддерживается в открытом состоянии напряжением, поступающим с участка 5 дополнительной обмотки силового трансформатора 3 через резистор 14. По окончании импульса напряжения синхронизации полярность напряжения на вторичной обмотке 10 синхронизирующего трансформатора изменяет знак, что вызывает отпирание выключающего транзистора 8. При этом от участка 6 дополнительной обмотки силового трансформатора 3 подается на вход силового транзистора 1 запираюций импульс напряжения. 2 ил.

1653093

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитания и автоматики.

Цель изобретения - повышение КПД

5 и надежности путем активного запирания силового транзистора.

На фиг. 1 приведена схема однотактного преобразователя; на фиг. 2 временные диаграммы напряжений и токово

Преобразователь содержит силовой транзистор 1, коллектор которого соединен с концом первичной обмотки 2 силового трансформатора 3, начало которой соединено с входным выводом преобразователя +Еп. Другой входной вьпюд преобразователя соединен с эмиттером силового транзистора 1, анодом защитного диода 4 и отводом от средней точки дополнительной обмотки трансформатора 3, разделяющ м ее на участки 5 .и 6. Катод диода соединен с базой транзистора 1.и точкой соедине- 2g

I ния эмиттеров включающего 7 и выкл|очающего 8 транзисторов. Базы этих транзисторов объединены и подключены через ограничивающий резистор 9 к началу вторичной обмотки 10 .синхронизирующего трансформатсра 11. Конец этой обмотки соединен r ýüï òòeðîì силового транзистора 1. Коллектор выключающего транзистора 8 через диод 12 и резистор 13 обратной последовательной диодно-резистивной цепи соединен с концом дополнительной обмотки б трансформатора 3. Начало ее через резистор 14 и диод 15 прямой последовательной диодно-резистивной цепи подключено к

40 коллектору включающего транзистора

7. Вторичная обмотка трансформатора 2 через выпрямитель и фильтр соединена с выходными выводами.

На фиг. 2 изображено П „ — син45 хронизирующее напряжение схемы, подаваемое на первичнук обмотку 16 трансформатора 11; Ъ- — выходной ток эмиттеров транзисторов 7 и 8; с- — ток базы силового транзистора 1; i . — ток коллектора транзистора 1, i — ток через прямую диоднс-резистивную цепь

14, 15; i< — ток через обратную диодно-резистивную цепь 12, 13.

Напряжение Н „®„, подаваемое на вход устройства имеет увеличенную по отношению к установившемуся значени|о

НС амплитуду, обозначенную как Н

Этим увеличенным значением напряжения силовой транзистор 1 вводится в линейный режим (включающий транзистор 7 при этом также открывается). Ток базы транзисторов 1 и 7 ограничивается резистором 9. Когда транзистор 1 открывается, появляется его коллекторный ток (э|пора i ), вследствие чего появляется напряжение на обмотке 5 трансформатора 3, а так как транзистор 7 открыт, то появляется ток i1. Он поддерживает транзистор 1 открытым и вводит его в насыщение,, После этого напряжение 0 может быть уменьшено синх и так как вступила в действие положительная обратная связь обмоток 2 и 5.

При этом установившееся значение базового тока транзистора 1 равно I ьI и ограничивается резистором 14. Далее на протяжении длительности импульса

t < изменений в схеме пе происходит, кроме увеличения тока коллектора транзистора 1, что определяется индуктивностью обмотки 2 трансформатора 3.

Выпрямительный диод при этом заперт и напряжение на подзаряд конденсатора фильтра и в нагрузку не поступает.

По окончании импульса напряжеИ ние 0„„„,, меняет свою полярность. Это вызывает запирание включающего транзистора 7 и прекращение тока i 1, а затем и i g. Начинается процесс рассасывания избыточных зарядов из полупроводниковой структуры транзистора 1, т.е. формируется процесс его запирания. От обратной полярности напряжения У. „„открывается транзистор 8.

Поскольку на обмотке 6 имеется напряжение, определяемое открытым состоянием транзистора 1, то в базу его начинает поступать ток обратного направления (1| ), обусловливающий форсированное рассасывание заряда из транзистора 1.

Время рассасывания на временных диаграммах обозначено t . После оконГ чания, начинает формироваться спад тока коллектора. После залирания транзистора 1, напряжение на обмотке 6 сменяет свою полярность и ток Х

2 прекращается. Однако ток базы транзистора 8 не прекращается, так как на вторичной обмотке 10 трансформатора

11 присутствует отрицательное напряжение. Этот ток обусловливает отрицательное падение напряжения на диоде

4, которое и подцерживает достаточно малый начальный ток коллектора транзистора в запертом состоянии, что да1б53093 формула изобретения

Однотактный тран=-исторный преобразователь постоянного напряжения, содержащий силовой трансформатор с вторичной обмоткой, соединенной через вылрямитель и фильтр с выходными выводами преобразователя, первичной об30 ет возможность подавать на коллектор

его достаточно большое напряжение, Таким образом, в схеме обеспечивается возможность создания достаточно большого обратного рассасывающего тока базы силового транзистора 1, что дает возможность получения малых значений t . После запирания транзистора

1 на его базе имеется отрицательное напряжение без применения каких-либо накалливающих конденсаторов. Как в установившемся, так и в пусковом и других переходных режимах имеется запирающий ток базы транзистора 1. Открывание транзистора 1 происходит не от источника Е „, а от трансформированного синхронизирующим трансформатором

11 более низкого напряжения. На введение транзистора 1 в линейный режим 0 требуется короткий импульс„ который может быть сформирован схемой управления. моткой, подключенной через силовой тpанзисгор к входным выьадам пресбразоватьпя„ дополнительной обмоткой с о Водом от cpÿäíæ точ."(соединенной с эмиттером cHëîâîãñ транзистора, причем начало долог ннтельной обмотки через прямую последовательную диоцнорезистигчую печь подключено к коллектору включаюцего транзистора, имеющего тот же тип проводимости, что и силовой транзистор, коллектор выключающего транзистора противоположного типа проводимости соединен с концом дополнител ной обмотки через обратную последов ательпуro диодно резистивн ую цепь эмнттеры включающего и выключаюш го транзисторов обьединены и подключены к базе силового транзистора, а объединенные базы включаюцего и выключаюцегс транзисторов соединены через огранив;;ваюций резистор с началом вторичной обмотки синхронизирующего трансформатора, о т л и ч а ю ц и и с я тем, что, с целью повьпиения КЩ и надежности путем активного запирания силового транзистора, конец вторичной обмотки cHHxp0HH3Hp5 þ!öüго ;рансфор матора подключен к эмпттеру силового транзистора, а встречно параллельно базо-эмиттерному переходу силового транзистора включен запирающий диод.

1б 53093

Составитель В. Моин

Редактор Л.Пчолинская Техред Я.Олийнык Корректор А.Обручар

Заказ 1778 Тираж 394 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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