Устройство для пуска преобразователя напряжения
Сущность изобретения: устройство содержит: 5 резисторов (1, 2, 3, 4 и 5), 2 транзистора (6 и 7), 1 диод (8), 1 МДП-транзистор (10), 1 преобразователь напряжения (11). При подаче напряжения на устройство через первый резистор 1 и диод 8 заряжается конденсатор 9, плавно увеличивая напряжение на переходе затвор - исток МДП - транзистора 10, уменьшая его сопротивление перехода сток - исток, плавно повышая напряжение на преобразователе 11. При номинальном токе напряжение на резисторе 3 мало, первый и второй транзисторы 6 и 7 закрыты. При перегрузке увеличивается напряжение на резисторе 3, отпирая первый и второй транзисторы 6 и 7 и закрывая МДП - транзистор 10. 1 ил.
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в источниках вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры. Известно устройство, в котором при включении появляется большой пусковой ток и перерегулирование выходных напряжений преобразователя, обусловленное наличием LC- и CLC-фильтров в силовой цепи, что приводит к технически направленному усложнению схемы коммутирующих входных элементов и может привести к выходу из строя устройств потребителя. Известно устройство, которое также не может быть использовано в преобразовательной технике, так как оно представляет собой линейный стабилизатор с низкими энергетическими и массогабаритными характеристиками, вследствие выделения большой мощности на последовательном составном регуляторе и сложности построения общей схемы. Необходимо отметить, что такие устройства не только понижают общий КПД регулятор-преобразователь, но и по схемно-функциональным признакам не могут быть применены для пуска преобразователя. Действительно, если из схемы устройства исключить усилитель постоянного тока, то схема становится неработоспособной. Схема не будет также работать, если исключить токостабилизирующий двухполюсник, т. е. схемнофункциональные признаки построения устройства достаточно сложны, неэкономичны и не могут быть использованы в преобразователе напряжения. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство, содержащее составной транзистор, состоящий из силового и управляющего транзисторов, база которого соединена с общей точкой RC-цепи, подключенной к выводам для подсоединения источника питания, выпрямитель с фильтром, подключенный к дополнительной обмотке трансформатора преобразователя, и токоограничительный резистор, где конденсатор упомянутой RC-цепи подключен параллельно управляющему переходу составного транзистора, причем коллектор силового транзистора соединен с коллектором управляющего через упомянутые выпрямитель и ограничительный резистор. Недостатком этого устройства является большое значение времени выхода в режим при включении устройства пуска преобразователя. Это объясняется тем, что из-за наличия начального напряжения эмиттер-база на входной характеристике транзистора при возрастании напряжения на конденсаторе RC-цепи по экспоненциальному закону открывание составного транзистора (т. е. нарастание пускового тока и установление напряжения на нагрузке) устройства пуска преобразователя начинается через некоторое время, значение которого определяется суммой напряжений эмиттер-база двух транзисторов, поскольку их переходы эмиттер-база соединены последовательно. Сложность схемы и отсутствие защиты ограничивает ее применение. Целью изобретения является повышение быстродействия и расширение функциональных возможностей путем обеспечения защиты от перегрузки по току. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для пуска преобразователя напряжения, содержащее ограничительный транзистор, один из силовых электродов которого предназначен для подключения к первому входному выводу преобразователя напряжения, конденсатор, первый и второй резисторы и первый транзистор типа n-p-n, введены диод, второй транзистор типа p-n-p, третий, четвертый и пятый резисторы, в качестве ограничительного транзистора использован МДП-транзистор, исток которого подключен к первому выводу третьего резистора и через четвертый резистор соединен с коллектором второго транзистора и базой первого транзистора, эмиттер которого подключен ко второму выводу третьего резистора, предназначенному для подключения к первому выводу источника питания и соединенному через второй резистор и диод с затвором МДП-транзистора, база которого подключена коллектору первого транзистора, соединенному через пятый резистор с эмиттером второго транзистора и первым выводом первого резистора, второй вывод которого предназначен для подключения к второму выводу источника питания, при этом параллельно второму резистору включен конденсатор. На чертеже приведена электрическая схема устройства. Устройство содержит первый, второй, третий, четвертый и пятый резисторы 1, 2, 3, 4 и 5, первый n-p-n и второй p-n-p типа транзисторы 6 и 7, диод 8, конденсатор 9, ограничительный МДП-транзистор 10 и преобразователь напряжения 11. Устройство работает следующим образом. В момент подачи питающего напряжения на устройство через первый резистор 1 и диод 8 начинается заряд конденсатора 9, на котором по экспоненциальному закону возрастает напряжение, что приводит к плавному увеличению напряжения на переходе затвор исток МДР-транзистора 10, уменьшая сопротивление перехода сток исток, плавно повышая напряжение на преобразователе 11. При номинальном токе напряжения на третьем резисторе 3 мало, первый и второй транзисторы 6 и 7 закрыты и не оказывают влияния на работу устройства. В случае перегрузки преобразователя напряжения, связанной с выходом из строя элементов или коротким замыканием, происходит увеличение напряжения на третьем резисторе 3, вызывая лавинообразный процесс отпирания первого и второго транзисторов 6 и 7 и закрывание ограничительного МДП-транзистора 10. Одновременно закрывается диод 8, исключая разряд конденсатора 9 через первый и второй транзисторы 6 и 7, что повышает быстродействие ограничительного МДП-транзистора 10 в случае перегрузки по току. При этом конденсатор 8 разряжается через второй резистор 2. Необходимая длительность выхода в режим преобразователя напряжения 11 определяется постоянной времени емкости конденсатора 9 и сопротивлением первого резистора 1 и диода 8. Устройство за счет плавного пуска снижает пусковой ток до номинального значения, повышая надежность, а при защите преобразователя 11 от перегрузки по току улучшает энергетические показатели в части улучшения переходных характеристик. Повторное включение устройства после срабатывания защиты осуществляется снятием и подачей питающего напряжения. Повышается надежность устройства, так как исключается большой пусковой ток и перерегулирование выходного напряжения преобразователя, обусловленное наличием LC- и CLC-фильтров в силовой цепи. Экономическая целесообразность использования изобретения определяется упрощением устройства и уменьшением затрат на эксплуатацию с увеличением его надежности.
Формула изобретения
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПУСКА ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ НАПРЯЖЕНИЯ, содержащее ограничительный транзистор, один из силовых электродов которого предназначен для подключения к первому входному выводу преобразователя напряжения, конденсатор, первый и второй резисторы и транзистор типа n-p-n, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия и расширения функциональных возможностей путем обеспечения защиты от перегрузки по току, введены диод, второй транзистор типа p-n-p, третий, четвертый и пятый резисторы, в качестве ограничительного использован МДП-транзистор, исток которого подключен к первому выводу третьего резистора и через четвертый резистор соединен с коллектором второго транзистора и базой первого транзистора, эмиттер которого подключен к второму выводу третьего резистора, предназначенному для подключения к первому выводу источника питания и соединенному через второй резистор и диод с затвором МДП-транзистора и эмиттером второго транзистора, база которого подключена к коллектору первого транзистора, соединенному через пятый резистор с эмиттером второго транзистора и первым выводом первого резистора, второй вывод которого предназначен для подключения к второму выводу источника питания, при этом параллельно второму резистору включен конденсатор.РИСУНКИ
Рисунок 1MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Номер и год публикации бюллетеня: 31-2000
Извещение опубликовано: 10.11.2000
