Однотактный преобразователь постоянного напряжения

 

Использование: преобразование постоянного напряжения в системах вторичного электропитания и автоматики. Сущность изобретения:транзистор 2 открывается импульсом заряда конденсатора 8 при появлении положительного напряжения на обмотке положительной обратной связи 7 выходного трансформатора 3. Транзистор 2 остается открытым на время рассасывания избыточных носителей в его базе, которое определяется током в цепи дополнительной обмотки 9 выходного трансформатора 3. Время закрытого состояния транзистора 2 превышает время его открытого состояния, благодаря чему снижается напряжение на закрытом транзисторе. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s Н 02 М 3/335

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) "н

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ4ЕТЕЛ ЬСТВУ (21) 4843472/07 (22) 28.06.90 (46) 23.07.93. Бюл. М 27 (71) Московский научно-исследовательский институт счетного машиностроения (72) Л.Р,Гутер и В,Д,Соловьев (56) Бас А.А. и др. Источники вторичного электропитания с бестрансформаторным входом, - Радио и связь, 1987, с.154, рис,8,3, Патент США М 4745535, кл. Н 02 М 3/335, 1988. (54) ОДНОТАКТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ (57) Использование: преобразование постоянного напряжения в системах вторичного Ы,», 1829094 А1 электропитания и автоматики. Сущность изобретения: транзистор 2 открывается импульсом заряда конденсатора 8 при появлении положительного напряжения на обмотке положительной обратной связи 7 выходного трансформатора 3. Транзистор 2 остается открытым на время рассасывания избыточных носителей в его базе, которое определяется током в цепи дополнительной обмотки 9 выходного трансформатора

3. Время закрытого состояния транзистора 2 превышает время его открытого состояния, благодаря чему снижается напряжение на закрытом транзисторе. 2 ил.

1829094

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для применения в источниках вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры, Целью данного технического решения является повышение надежности путем уменьшения относительной длительности открытого состояния транзистора, На фиг.1 приведена схема устройства; на фиг.2 — эпюры напряжений и токов.

Устройство состоит из первичного источника питания, к которому подключен транзистор 2 и выходной трансформатор 3, первичная обмотка которого 4 подключена последовательно к источнику питания 1, вторичная обмотка 5 подключена к нагрузке

6, обмотка положительной обратной связи (базовая) 7 подключена одним выводом к общей точке источника питания 1, а другим — через конденсатор 8 к базе транзистора 2, дополнительная обмотка одним выводом подключена к общей точке источника питания 1, а другим — к последовательно соединенным диоду 10 и резистору 11.

Конденсатор 8 шунтирован резистором 12, Пусковая RC-цепь 13 подключена к выводу источника питания 1 и базе транзистора 2.

Устройство работает следующим образом.

При включении первичного источника питания 1 пусковой импульс через RC-цепь

13 отпирает транзистор 2. Благодаря положительной связи через обмотки 4 и 7 трансформатора 3 начинает протекать базовый ток транзистора 2, и последний входит s насыщение. При этом основная часть базового тока протекает через конденсатор 8, Поскольку дополнительная базовая обмотка 9 включена согласно базовой обмотке 7, то на катоде диода 10 возникает отрицательное напряжение. Конденсатор 8 начинает заряжаться по цепи: обмотка 7, конденсатор 8, резистор 11. диод 10, обмотка 9.

Ток, поступающий в базу транзистора 2, при этом уменьшается. В момент времени, когда транзистор 2 выходит из насыщения, происходит регенеративный процесс его выключения.

Напряжения на обмотках 7,9 изменяют знак. Диод 10 в этом случае препятствует отпиранию транзистора 2 напряжением обмотки 9. Конденсатор 8 с помощью обмотки

7 заряжается в обратной полярности, Параметры резисторов 11,12 и конденсатора 8 выбираются таким образом, чтобы время перезаряда гарантировало отсутствие насыщения сердечника трансформатора и обеспечивало требуемую скважность импульсов.

Стабильность частоты переключений п реобразователя on редел яется стабил ьностью входной характеристики транзистора

2, Она оказывается более высокой, чем в преобразователе-прототипе, т,к, в последнем стабильность определяется характеристиками двух транзисторов, Видоизменение процессов в преобразователе при использовании дополнительной базовой цепи 9 показано на фиг.2.

Защита преобразователя от перегрузки по току и коротких замыканий нагрузки, как в любом преобразователе с самовозбуждением, обеспечивается разрывом положительной связи коллекторной и базовой обмотки при перегрузке. Наличие пусковой

RC-цепи 13 устраняет опасность отпирания транзистора 2 после срыва колебаний, Преобразователь имеет повышенную надежность и более простую схему, т,к. содержит только один транзистор„и более высокий КПД вследствие исключения резистивного датчика тока.

Дополнительным преимуществом преобразователя является стабильность частоты и независимость ее от колебаний напряжения первичного источника питания

1. При возрастании напряжения первичного источника питания 1 возрастает напряжение на базовой обмотке 7, т.е, напряжение, прикладываемое к конденсатору 8. Однако возрастает и напряжение на обмотке 9, что приводит к более быстрому его перезаряду.

Таким образом, частота переключений оказывается постоянной, Формула изобретения

Однотактный преобразователь постоянного напряжения, содержащий выходной трансформатор, первичная обмотка которого началом соединена с первым входным выводом преобразователя, а концом — с коллектором транзистора, эмиттер которого соединен с вторым входным выводом преобразователя, а обмотка положительной обратной связи началом через конденсатор соединена с базой транзистора, а концом— с эмиттером транзистора, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения надежности путем уменьшения относительной длительности открытого состояния транзистора, введены первый и второй резисторы, диод и дополнительная обмотка выходного трансформатора, причем первый резистор включен параллельно конденсатору, дополнительная обмотка выходного трансформатора концом соединена с базой транзистора через последовательно соединенные второй резистор и диод, а началом — с эмиттером транзистора, 1829094

Ок

C о&олжой

5ез а&олки Я

40

50

Составитель Л. Гутер

Техред M. Моргентал Корректор И. Шмакова

Реда кто р Т. И ва нова

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

Заказ 2478 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, )К-35, Раушская наб„4/5