Статический преобразователь постоянногонапряжения

 

ОПИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соеетских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт, свидетельства №

Заявлено 24,1.1968 (№ 1212861/26-9) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 28Х.1969. Бюллетень ¹ 18

Дата опубликования описания 13.Х.1969

Кл. 21cI - 12/04

МПК Н 02m

УДК 621.314.572 (088.8) Комитет по делам изобретеииб и открытий при Сосете Мииистрое

СССР

Автор изобретения

1t Ф

I е

В. К. Моисеев

Заявитель

+ Ù6 fgв

1

Известны статические преобразователи постоянного напряжения в переменное, выполненные на транзисторах по двухтактной схеме.

Предлагаемый статический преобразователь отличается тем, что в цепи питания двухтактного генератора использован ключевой каскад, выполненный на транзисторе, база которого через конденсатор и нагрузочную обмотку трансформатора блокинг-генератора, а эмиттер непосредственно соединены с положительным полюсом источника питания, коллектор — с коллекторами транзисторов двухтактного генератора.

При этом между каждой из упомянутых ускоряющих цепочек и соответствующим крайним выводом обмотки трансформатора включен резистор.

Это повышает надежность и к. п. д. преобразователя.

Сущность изобретения заключается в том, что в цепь питания двухтактного транзисторного генератора с импульсной синхронизацией и индуктивной обратной связью, в базовых цепях транзисторов которого включены ускоряющие цепочки, состоящие из параллельно соединенных конденсатора и сопротивления, а управляющие переходы шунтированы по обратному напряжению диодами, включен

1р транзисторный ключ, снимающий напряжение питания с двухтактного генератора на время действия синхронизирующего импульса. В базовые цепи транзисторов двухтактного генератора последовательно с каждой ускоряющей

15 цепочкой включено сопротивление, Для пуска используется цепочка из последовательно соединенных конденсатора и диода, соединяемая с источником пусковых импульсов, не совпадающих по времени с син2р хронизирующими импульсами, а точка соединения конденсатора и диода через сопротивление соединена с выходом выпрямителя, подключенного к трансформатору двухтактного генератора.

2s Включение в базовые цепи транзисторов, управляющие переходы которых шунтированы по обратному напряжению диодами, последовательно с каждой ускоряющей цепочкой дополнительного сопротивления устраняет

Зр возможность паразитной генерации с частоКроме того, в предлагаемом устройстве база одного из транзисторов двухтактного генератора может быть связана через последовательно соединенные диод и конденсатор с эмиттером транзистора блокинг-генератора.

При этом средний вывод первичной обмотки трансформатора указанного двухтактного генератора через резистор может быть подключен между упомянутыми диодом и конденсатором.

СТАТИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО

НАПРЯЖЕНИЯ

244491

3 той, определяемой емкостью ускоряющей цепочки If индуктивностью обмотки обратной связи, увеличивает входное сопротивление для источника пусковых импульсов и создает возможность переключения транзисторов двухтактного генератора при кратковременном отключении напряжения питания.

Применение в цепи питания двухтактного генератора ключа, выключаемого импульсами синхронизации, кроме переключения генератора, позволяет устранить режим короткого замыкания для трансформатора двухтактного генератора и тем самым уменьшить потребляемую мощность, т. е. повысить к. и. д. и существенно уменьшить выбросы выходного напряженияя.

На чертеже приведена схема предлагаемого преобразователя.

В качестве источника синхронизирующих и пусковых импульсов в нем применен самовозбуждающийся блокинг-генератор, собранный на триоде 1 и трансформаторе 2, однако в преобразователе может быть использован и ждущий блокинг-генератор. В качестве синхронизирующих импульсов используют основные импульсы блокинг-генератора, а в качестве пусковых — импульсы гашения магнитной энергии трансформатора 2, которые возникают на его обмотках после окончания блокинг-процесса. Кроме того, источником синхронизирующих и пусковых импульсов может быть любой другой генератор, например мультивибратор, один перепад напряжения которого используется для пуска, а другой для синхронизации. Для синхронизации и пуска можно также использовать и совершенно независимые источники импульсов.

Транзистор 8 выполняет роль ключа, который при отсутствии синхронизирующих импульсов находится в открытом состоянии.

Транзисторы 4 и 5, трансформатор б и цепочки промежуточной памяти, состоящие из сопротивлений 7 — 10, конденсаторов 11 и 12, и диодов 18 и 14, образуют двухтактный транзисторный генератор с автотрансформаторной обратной связью без постоянного открывающего смещения на базах транзисторов. В преобразователе может быть применен и двухтактный генератор с трансформаторной обратной связью. Диоды 15, lб и сопротивление 17 выполняют функцию выпрямителя. Основное назначение сопротивлений 7 и 8 — увеличивать время разряда конденсаторов 11 и

12 при выключении транзистора 3.

После подачи напряжения питания на преобразователь и при отсутствии пусковых импульсов с блокинг-генератора транзисторы 4 и 5 двухтактного генератора закрыты. При работе блокинг-генератора после блокингпроцесса на обмотках трансформатора 2, в том числе и на эмиттерной, возникает импульс обратного напряжения, вызванный гашением магнитной энергии трансформатора 2.

Амплитуду этого импульса можно регулировать сопротивлением 18, включенным пос5

4 ледовательно с диодом 19, который обычно шунтирует одну из обмоток трансформатора

2 блокинг-генератора. Этот импульс через конденсатор 20 и диод 21 поступает на базу транзистора 4 и открывает его, и, так как при этом транзистор 8 открыт и на двухтактном генераторе есть напряжение питания, то генератор переходит в режим самовозбуждения.

Напряжение с трансформатора б через диоды

15 и lб и сопротивление 22 поступает на анод диода 21 и запускает его, а конденсатор 20 заряжается до величины этого напряжения.

Для того, чтобы пусковые импульсы после пуска двухтактного генератора не мешали его нормальной работе, напряжение, запирающее диод 21 должно быть по амплитуде большим амплитуды импульсов пуска. При кратковременном замыкании в цепи нагрузки или при перегрузке, происходит срыв генерации двухтактного генератора, конденсатор 20 разряжается через сопротивления 22 и 17, цепь пуска снова начинает работать и переключает двухтактный генератор в режим генерации при устранении короткого замыкания или перегрузкики.

Во время работы двухтактного генератора через сопротивления 9 и 7, 10 и 8 все время протекает практически равный ток, направление которого зависит от состояния транзисторов 4 и 5. Если транзистор 4 открыт, а транзистор 5 закрыт, то перед переключением конденсатор 11 заряжен до величины падения напряжения на сопротивлении 9 от протекания тока по цепи: обмотка 23 обратной связи, сопротивление 7, сопротивление 9 и конденсатор 11, переход база-эмитгер транзистора 4, обмотка 28. Конденсатор 12 заряжается до величины падения напряжения на сопротивлении 10 от протекания тока по цепи: обмотка 24 обратной связи, диод 14, сопротивление 10 и конденсатор 12, сопротивление 8, обмотка 24. Полярность заряда конденсаторов при таком состоянии транзисторов 4 и 5 показана на чертеже.

Для другого состояния транзисторов 4 и 5 полярность заряда конденсаторов 11 и 12 указана в скобках, а процесс их заряда аналогичен описанному выше.

Когда с блокинг-генератора на базу транзистора 8 через конденсатор 25 проходит положительный синхронизирующий импульс, транзистор 8 запирается, и двухтактный генератор отключается от источника питания. При этом конденсатор 11 начинает разряжаться как через сопротивление 9, так и через базуэмиттер транзистора 4 до его выключения, ускоряя рассасывание (рекомбинацию) избыточных носителей в базе, и далее через диод

18, обмотку 23 и сопротивление 7. Конденсатор 12 разряжается через сопротивление 10 и по цепи: база-эмиттер транзистора 5, обмотка

24, сопротивление 8, конденсатор 12.

Таким образом, через некоторое время после отключения питания транзистор 4 оказывается запертым, а транзистор 5 открытым, 244491 поэтому, когда синхронизирующий импульс оканчивается и транзистор 8 открывается, то двухтактный генератор оказывается в состоянии, противоположном состоянию до прихода синхронизирующего импульса. Каждый синхронизирующий импульс с блокинг-генератора переводит его в противополотквое состояние, следовательно, период переменного напряжения в два раза больше, чем период работы блокинг-генератора.

Длительность синхронизирующих импульсов выбирается равной или большей времени выключения одного из включенных транзисторов

8, 4 илп 5, а постоянная времени разряда конденсаторов 1I и 12, которые практически равны, выбирается не меньшей, чем две длительности синхронизирующих импульсов.

Предмет изобретения

1. Статический преобразователь постоянного напряжения в переменное, содержащий блокинг-генератор с нагрузочной обмоткой и транзисторный двухтактный генератор с индуктивной обратной связью, к базовым цепям транзисторов которого подключены параллельные резисгнвно-емкостные ускоряющие цепочки, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и коэффициента полезного действия, в цепи питания двухтактного генератора использован ключевой каскад, выполненный на транзисторе, база которого через конденсатор и нагрузочную обмотку трансформатора блокпнг-генератора, а эмит10 тер непосредственно соединены с положительным полюсом источника питания, коллектор— с коллекторами транзисторов двухтактного генератора, при этом между каждой из упомянутых ускоряющих цепочек и соответствую)s щим крайним выводом обмотки трансформатора включен резистор.

2. Преобразователь по п. 1, отличающийся тем, что база одного из транзисторов двухтактного генератора связана через последо20 вательно соединенные диод и конденсатор с эмигтером транзистора блокинг-генератора, при этом средний вывод первичной обмотки трансформатора указанного двухтактного генератора через резистор подключен между

25 упомянутыми диодом и конденсатором,