Преобразователь напряжения

 

Изобретение относится, к электротехни- ke^ Цель изобретения - повышение надежности преобразователя путем^уменьшения тока потребления при снижении частоты и исключения кoм^4yтaциoнныx выбросов напряжения. При подаче от источника 1 пи-' тающего напряжения заряжается фильтрующий конденсатор 2 и через резисторы 16, •18 смещения протекает базовый ток, который открывает транзистор 3. Происходит колебательный разряд конденсатора 2 на первичную обмотку трансформатора 5. В результате энергия источника питания через трансформатор 5 передается в ёмкостйую Нагрузку 13, что обеспечивает работу гтреобразователя в режиме короткого замыкания. После запирания дифференциру1бщей цепью 16, 17 транзистора 3 энергия заряженного согласующего конденсатора 9 передается в первичную обмотку б трансформатора через диод 12 и вторичную обмотку 7 трансформатора. После разряда конденсатора 17 цикл заряда нагрузки 13 повторяется и по достижении заданного напряжения срабатывает пороговый элемент 19, открывается транзистор 15 и отключается преобразователь напряжени;). 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕ,СПУБЛИК

>.Я2 1709503 А1 (Я)5 Н 03 К 3!53

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И. ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 2, (21) 4757240/21 18 смещения протекает базовый ток, кото(22).04.11.89,, = рый открывает транзистор 3; Происходит (46)30.01.92; Бюл. N 4 ... колебательный разряд конденсатора 2 на . (71) Горский сельскохозяйственный инсти- первичнуюобмоткутрансформатора5; В ретут, . зультате энергия источника питания через (72) Т.К, Бураев, Н.И. Байдасов и В.М. Сла-;..., трансформатор.5 передается в емкостнув нов . нагрузку 13, что обеспечивает работу преоб. (53) 621,373 (088.8) .. разователя в режиме короткого . замыка(56) Инструкция по эксплуатации осцилло- ния. После запирания дифференцирующей графа С8-13 ГВ 2.044.079.. - .:- цепью 16,.17 транзистора 3 энергия заря(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ. -: женного согласующего конденсатора 9 пе(57) Изобретение относится. к электротехни- редается в первичную обмотку 6 ке; Цель. изобретения — повышение надеж-. трансформатора через диод 12 и вторичную ности преобразователя путем уменьшения - обмотку 7 трансформатора. После разряда тока потребления при снижении частоты и. конденсатора. 17 цикл заряда нагрузки 13 исключения коммутационных выбросов повторяется и по достижейии заданного нанапряжения. При подаче от. источника 1 пи- . пряжения срабатывает. пороговый элемент, ф тающего напряжения заряжается фильтру- 19, открывается.транзистор15и отключаетющий конденсатор 2 и через резисторы 16, ° . ся преобразователь напряжения, 2 ил.!

Изобретение относится к электротехни- щий транзистор 3, между базой и эмиттером ке и может быть использовано в преобразо -- которого включен диод 4, трансформатор 5,вателях постоянного напряжения. с имеющий первичную 6, вторичную 7 и доизменяющейся во времени нагрузкой, на- полнительную 8 обмотки, конденсатор 9, пример при заряде конденсатора..: ...выпрямитель 10, состоящий.из диодов 11 и (Л

Целью изобретения является повыше- 12, нагрузку 13, включенную на выходе вы- О ние надежности;преобразователя путем . прямителя 10. Параллельно диоду 4.включе- Я уменьшения тока при.снижении частоты и ны демпфирующие конденсатор 14 и цепь исключения недопустимых коммутацион- . эмиттер-коллектор шунтирующего транзиных выбросов напряжения.: .. стора 15. Между базой коммутирующего .

На фиг. 1 представлена электрическая: транзистора 3 и дополнительной обмоткой схема преобразователя напряжения; .на: 8 трансформатора 5 введены цепь.иэ послефиг. 2 — временные диаграмйы токов и на- довательно включенныхрезистора16идифпряжений преобразователя напряжения; .- ференцирующего конденсатора 17, место

Преобразователь напряжения содер-.. соединения которых связано с коллектором житпоследовательновключенныеисточник ... вунтирующего транзистора-3 через резипитания 1, к выводам которого, подключен,- .. стор 18 смещения. Пороговый элемент 19 фильтрующий конденсатор 2, коммутирую- .. входом подключен к нагрузке 13, а выходом1709503

3 к переходу база-коллектор шунтирующего ;ранзистора 15.

Преобразователь работает следующим образом.

При подаче от источника 1 питающего 5 напряжения заряжается фильтрующий конденсатор 2; Через обмотку 6 трансформато ра 5, эмиттерный переход транзистора 3, резисторы 16 и 18 возникает базовый ток транзистора 3. Наводимое -в обмотке 8 10 напряжение способ®твует дальнейшему нарастанию базового тока и транзистор 3 от крывается и происходит колебательный разряд конденсатора 2 на первичную об- мотку 6 трансформатора 5. В результате 15 энергия источника питания через трансформатор 5, согласующий конденсатор 9, выпрямитель 10 передается в конденсатор (нагрузку) 13.

Наличие в качестве нагрузки конденса- 20 тора 13 обуславливает. работу преобразователя напряжения от режима короткого замыкания (конденсатор 13 не заряжен) до некоторого нагрузочного режима, определяемого необходимым значением напряже- 25 ния на конденсаторе, Колебательный разряд конденсатора 2 осуществляется следующим образом. При положительном полупериоде тока через .первичную обмотку 6 трансформатора 5 он 30 и роходит по цепи конденсатор 2 — первичная обмотка 6 —. цепь эмиттер-.коллектор . коммутирующего транзистора 3; При этом часть энергии через.вторичную "обмотку 7, согласующий конденсатор 9, выпрямитель 35

10 передается в конденсатор 13,. на котором появляется некоторое напряжение. Это напряжение сохраняется на конденсаторе 13, так как диод 11 не позволяет передавать энергию от конденсатора 13 обратно в цепь..40

Кроме этого, заряженным оказывается и конденсатор 9, который, разряжаясь через диод 12 на вторичную обмотку 7., передает энергию в первичную обмотку 6; Обратной, передаче энергии соответствует появление 45 в иервичной обмотке 6 отрицательного пол- унариодэ тока; который замыкается по цепи конденсатор 2- иервичная обмотка 6-диод

4 - переход.база;коллектор транзистора 3.

В результате часть неиспользованной энер- 50 гии в системе преобразователь — нагрузка врвзращается в конденсатор 2. Временная диаграмма тока через обмотку 6 при не зарфкенном конденсаторе 13 приведена на фцг. 2 (кривая 1). 55

Цепь резистора 16 — дифференцирующий конденсатор 17 обеспечивает запиранЦе транзистора 3 в момент ц прохождения тока через нуль. Временная диаграмма напржкения на.базе приведена на фиг. 2 (кри4 вая И). Последующее отпирание коммутируewего транзистора 3 происходит после перезарядки конденсатора 17.

Наличие остаточного напряжения на конденсаторе 13 к моменту следующего импульса тока в. обмотке 6 приводит к тому, что согласующий конденсатор 9 накапливает меньшую энергию, В результате в первичную обмотку fl и далее в конденсатор 2 передается также меньшая энергия; Это приводит к- уменьшению. отрицательного полупериода тока в обмотке 6, что сокращает время перезарядки конденсатора 17.и тем самым сокращает время между двумя последующими . включениями транзистора

3. Однако практически не изменяется время протекания положительно о полупериода тока, а запирание транзистора 3 происходит при прохождении така через нуль при,t>.

Временные диаграммы тока (кривая III) и напряжения на базе(кривая И) при наличии на конденсаторе 13 напряжения приведены на фиг. 2, Демпфирующий конденсатор 14 ограничивает повышение частоты срабатывания транзистора 3 в режиме малой нагрузки.

Когда напряжение на конденсаторе 13 достигнет необходимой величины, срабатывает пороговый элемент 19 и открывает транзистор.15, который цепью. коллектор— эмиттер шунтирует переход транзистора 3 и удерживает его в закрытом состоянии. Преобразователь напряжения отключается.

Отбор энергии от конденсатора 13 во внешнюю цепь происходит после достиже-ния на нем необходимого напряжения. На этом заканчивается цикл работы преобразователя напряжения и процесс повторяется вновь.

Анализ работы преобразователя напря- . жения и временных диаграмм тока показывает, что действующее значение тока через транзистор 3 при коротком замыкании нагрузки, Когда конденсатор. 13 разряжен, меньше действующего значения тока при наличии напряжения íà конденсаторе 13.

Запирание коммутирующего транзистора 3 при прохождении тока через нуль исключает недопустимые коммутационные выбросы напряжения (фиг. 2 кривая V изменения напряжения на первичной обмотке трансформатора). Таким образом, повышается эксплуатационная надежность преобразователя напряжения.

Формула изобретения

Преобразователь напряжения, содержащий последовательно включенные источник питания, к выводам которого подключен фильтрующий конденсатор.. коллектор.эмиттер коммутирующего транзистора, 1709503

Фиг.!

Составитель И,Сапожников

Техред M.Mîðãåíòàë Корректор Л.Бескид

Редактор Н.Горват

Заказ Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета-ло изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 .Ъ между базой и змиттером которого включен диод и трансформатор, имеющий дополни- тельную обмотку, демпфирующий и дифференцирующий конденсаторы, резистор, выпрямитель, выполненный по схеме удвоения напряжения и подключенный к вторич- ной обмотке трансформатора, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения надежности преобразователя напряжения, введены резистор смещения, шунтирую=. щий транзистор противоположной проводимости коммутирующему транзистору,g пороговый элемент, дополнительная обмотка трансформатора через последовательно соединенные дифференцирующий конденсатор и резистор подключены параллельнр

5 диоду, между коллектором коммутирующе го транзистора и точкой соединения резистора и дифференцирующего конденсатора установлен резистор смещения, а параллельно диоду включены демпфирующий

10 конденсатор и шунтирующий транзистор, коллектор-база которого через пороговый элемент подключена к выходу выпрямителя.