Регулируемый однотактный преобразователь постоянного напряжения

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з Н 02 М 7/538 гр|1094

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4829979/07 (22} 29.05.90 (46) 30.07.92. Бюл. t4 28 (71) Научно-исследовательский институт автоматических приборов (72) В.И.Овдин, В.Л.Хромушин, В.Ф.Шумахер и С,И.Шустов (56) Авторское свидетельство СССР

М 838953, кл. Н 02 M 3/335, 1979, Патент США N 3571624, кл. 307-254, 1971, Авторское свидетельство СССР

М 1417139, кл. Н 02 М 3/337, 1987..

„„« ЛЯ,, 1751838 А1 (54) РЕГУЛИРУЕМЫЙ ОДНОТАКТНЫЙ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ (57) Использование: преобразование постоянного напряжения в переменное для систем вторичного электропитания. Сущность изобретения: при отпирании управляющего транзистора 4 через трансформатор 5 подается в цепь базы силового транзистора 1 отпирающий импульс тока, форсированный зарядом конденсатора RRC-цепочки 7, При запирании управляющего транзистора 4 ток базы прекращается и под действием ЭДСсамоиндукции с помощью трансформатора тока 6 открывается раэмагничивающий транзистор 3. При этом форсировано запирается силовой транзистор 1. 2 ил, г

1751838

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано во вторичных источниках питания радиоэлектронной аппаратуры, Известен регулируемый однотактный конвертор, который, однако, обладает недостатком, заключающимся в сложности из-за большого количества элементов в схеме.

Известен транзисторный переключатель электропитания с автоматическим задающим устройством, в котором размагничивание трансформатора происходит с помощью ЯСД-формирователя длительности размагничивающего импульса от дополнительной обмотки трансформатора.

Недостаток схемы заключается в низкой стабильности по длительности сформированного импульса размагничивания, Длительность импульса размагничивания определяется постоянной времени разряда . конденсатора 15, амплитудой напряжения, до которого он был заряжен во время намагничивания трансформатора, и порогом срабатывания транзистора 14. Величина порога срабатывания определяется суммой падения напряжения на диоде 17 и переходе база — эмиттер транзистора 14. Обе составляющие представляют собой падение напряжения на р-п-переходе, которое весьма нестабильно при изменении температуры, что и приводит к изменению длительности размагничивающего импульса.

При уменьшении длительности импульса транзистор 14 не будет размагничивать трансформатор, при увеличении длительности — возникают ложные импульсы уп-равления после окончания импульса размагничивания.

Наиболее близким к изобретению является регулируемый однотактный преобра. зователь постоянного напряжения, содержащий силовой транзистор и выходной трансформатор, вторичная обмотка которого через выпрямитель и фильтр присоединена к выходным выводам, соединенным с входом формирователя импульсов, выход которого соединен с первыми выводами двух диодов, при этом второй вывод первого диода подключен к первичной обмотке управляющего трансформатора, второй вывод втор о диода подключен через первый резистор к выводу для подключения вспомогательного транзистора к базе дополнительного тран Зистора, коллектор которого соединен с дополнительной обмоткой управляющего трансформатора, вторичная обмотка которого подключена к входу силового транзистора, шунтирующий транзистор, база которого соединена с первым выводом второго резистора и подключена к выходу формирователя импульсов непосредственно, эмиттер шунтирующего транзистора подключен к второму выводу первого диода, коллектор шунтирующего

5 транзистора соединен с вторым выводом второго резистора и через третий диод подключен к коллектору дополнительного транзистора.

В прототипе трансформатор управле10 ния содержит обмотку размагничивания

8, которая позволяет уменьшить индуктивность рассеивания управляющего трансформатора и повысить скорость переключения силового транзистора.

15 Недостаток этого устройства заключается в сложности из-за большого количества элементов в схеме, Цель изобретения — упрощение схемы, Поставленная цель достигается тем, что

20 регулируемый однотактный преобразователь постоянного напряжения, содержащий силовой транзистор, входная цепь которого связана с вторичной обмоткой управляющего трансформатора, первичная обмотка ко25 торого отводом от промежуточной точки соединена с первым входным выводом, а первым и вторым крайними выводами соединена с вторым входным выводом соответственно через управляющий и

30 размагничивающий транзисторы, формирующая RRC-цепочка, и резистор, шунтирующий вход размагничивающего транзистора, связь вторичной обмотки управляющего трансформатора с входной цепью силового

35 транзистора выполнена путем их соединения через последовательно включенные формирующую RRC-цепочку и первичную обмотку введенного трансформатора тока, вторичная обмотка которого подключена

40 параллельно резистору.

Упрощение схемы достигается за счет введения трансформатора обратного тока, который при меньшем количестве элементов в схеме позволяет произвести перемаг45 ничивание управляющего трансформатора, без ложного импульса управления, Длительность импульса с введенного трансформатора обратного тока зависит от степени насыщения силового транзистора.

50 При коротких импульсах управления, соизмеримых с временем рассасывания силового транзистора, импульс трансформатора обратного тока также начинает укорачиваться, что и обеспечивает форми55 рование управляющего сигнала без ложного импульса.

Во время перемагничивания управляющего трансформатора на вторичной обмотке формируется отрицательный импульс. обеспечивающий форсированное рассасы1751838 вание базового заряда силового транзистора.

В известном устройстве форсированное рассасывание базового заряда выполняется элементами 6, 7, 17 и дополнительной обмоткой 8, Подавление ложного импульса обеспечивается элементами 10, 11, 12, первичной и дополнительной 8 обмотками управляющего трансформатора 5.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема предлагаемого регулируемого однотактного преобразователя постоянного напряжения; на фиг. 2 — эпюры напряжения, поясняющие работу преобразователя.

Регулируемый однотактный преобразователь постоянного напряжения содержит силовой транзистор 1 усилителя мощности, нагрузку 2, размагничивающий транзистор

3, формирователь импульса 4, трансформатор управления 5, трансформатор обратного тока 6, RRC-цепочку 7.

Усилитель мощности 1 вторичной обмоткой выходного трансформатора подключен к нагрузке 2, а база силового транзистора соединена с началом первичной обмотки трансформатора обратного тока 6, конец которой соединен через

RRC-цепочку 7 с началом вторичной обмотки управляющего трансформатора,5, конец вторичной обмотки которой соединен с эмиттером силового транзистора. Первичная обмотка управляющего трансформатора 5 средним выводом подключена к источнику питания, концом к схеме формирователя импульса 4, началом к коллектору разрядного транзистора 3, база и эмиттер которого подключены к начаЛу и концу вторичной обмотки трансформатора обратноготока соответственно, Регулируемый однотактный преобразователь постоянного напряжения работает следующим образом.

На вход формирователя импульса 4 поступают управляющие импульсы (фиг. 2, эпюра 1 в момент tt) положительной полярности. Формирователь импульса 4 открывается и по первичной обмотке от среднего вывода к концу начинает протекать ток, Напряжение во вторичной обмотке(фиг, 2 эпюра 2) через RRC-цепочку, первичную . обмотку трансформатора обратного тока 6 вызывает ток силового транзистора 1 (фиг.

2, эпюра 3), При прерывании тока базы в

35

40 транзистора, отличающийся тем, что, 45 с целью упрощения, указанная связь вто50

25 момент тг на вторичной обмотке трансформатора обратного тока за счет самоиндукции возникает выброс напряжения, который приоткрывает транзистор 3. Это приводит к появлению обратного тока в цепи базы силового транзистора и лавинообразному открыванию транзистора 3. в цепи переход коллектор — эмиттер, половина первичной обмотки, источник питания появляется размагничивающий ток, В момент t> рассасывается избыточный заряд в базе силового транзистора, прекращается обратный ток базы. следовательно, выключается транзистор 3, При изменении длительности импульса управления (интервал t> — tz) будет уменьшаться заряд, накопленный в базе силового транзистора, что приводит к уменьшению интервала

tz — t3, следовательно. сохраняется симметрия при работе управляющего трансформатора и будет исключено появление ложных импульсов управления,. как и в известной схеме.

Таким образом, введение трансформатора обратного тока для включения разрядного транзистора позволяет упростить известное устройство на-8 элементов при сОхранении качества работы..

Формула изобретения

Регулируемый однотактный преобразователь постоянного напряжения, содержащий силовой транзистор, входная цепь которого связана с вторичной обмоткой управляющего трансформатора, первичная обмотка которого отводом от промежуточной точки соединена с первым входным выводом, а первым и вторым крайними выводами соединена с вторым входным выводом соответственно через управляющий и размагничивающий транзисторы, форсирующая RRC-цепочка и резистор, шунтирующий вход размагничивающего ричной обмотки управляющего трансформатора с входной цепью силового транзистора выполнена путем их соединения через последовательно включенные форсирующую RRC-цепочку и первичную обмотку введенного трансформатора тока, вторичная обмотка которого подключена параллельно резистору.

1751838

Составитель В.Хромушин

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор М.Демчик

Редактор М.Товтин

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

Заказ 2696 Тираж Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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