Мостовой транзисторный конвертор с бестрансформаторной обратной связью по току
О П И C А Н И Е З77945
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 17ЛХ.1970 (№ 1477237 24-7) с присоединением заявками №
Приоритет
Опубликовано 17.IV.1973. Бюллетень № 18
Дата опубликования описания 28Л 1.1973
М. Кл, Н 02m 3/32
Комитет по делам изобретений и открытий
llpH Совете MHHHGTpOB
СССР
УДК 621.314.12(088.8) Авторы изобретения
В. Г. Еременко и А. Б. Анаров
Московский ордена Ленина энергетический институт
Заявитель
МОСТОВОЙ ТРАНЗИСТОРНЫЙ КОНВЕРТОР С БЕСТРАНСФОРМАТОРНОЙ ОБРАТНОЙ СВЯЗЬЮ ПО ТОКУ
Изобретение относится к области преобразовательной техники и может быть использовано в системах электропитания с низковольтными первичными источниками.
Известные мостовые повышающие транзисторные конверторы с бестрансформаторной обратной связью по току, предназначенные для преобразования постоянного напряжения одного уровня в постоянное напряжение более высокого уровня, выполняются по двухтактной схеме с нулевым выводом выходного трансформатора. Поэтому такие конверторы имеют повышенные габариты и вес.
Снижение габаритов и веса выходного трансформатора и повышение его к.п.д. ооеспечивается благодаря выполнению конвертора по мостовой схеме и соединению обмоток трансформатора следующим образом, Разноименные концы вторичных обмоток и первые электроды двух диодов подключены к базам трапзисторов, коллекторы которых соединены с первичным входным зажимом, другие концы вторичных обмоток подключены к базам транзисторов, эмиттеры которых соединены со вторым входным зажимом источника питания, и к дополнительным обмоткам, вторые концы которых соединены с первыми электродами двух других диодов, причем нагрузка подключена одним концом к общей точке соединения вторых электродов всех четырех диодов, а другим концом — к первому входному зажиму.
Вариант схемы предлагаемого конвертора на транзисторах р — п — р типа приведен на
5 чертеже.
Конвертор содержит трансформатор 1 с первичной 2, двумя вторичными 8 и 4, двумя дополнительными обмотками 5, б.
Первичная обмотка 2 трансформатора 1
10 включена в диагональ моста, образованного транзисторами 7, 8, 9, 10. Общая точка транзисторов 7, 8 соединена с «плюсом», а общая точка транзисторов 9, 10 — с «минусом» источника питания 11. Базы транзисторов 9, 1s 10 соединены с анодами диодов 12, 18 и с концами вторичных обмоток 8, 4 трансформатора 1. Базы транзисторов 7, 8 подсоединены к концам вторичных 3, 4 и дополнительных
5, 6 обмоток. К другим концам дополнитель20 ных обмоток присоединены аноды диодов 14, 15. Катоды диодов 12, 18, 14, 15 образуют общую точку, к которой подсоединен конец нагрузки 16. Другой конец нагрузки 16 присоединен к «минусу» источника питания 11.
2s Схема работает следующим образом. Если открыты транзисторы 7, 9, то напряжение источника питания 11 приложено к первичной обмотке 2 трансформатора 1 и уравновешивается э.д.с. этой обмотки. Полярность э.д.с.
30 вторичных обмоток такова, что транзисторы
377945
7 и 9 поддерживаются в открытом, а транзисторы 8 и 10 — в закрытом состоянии. Ток базы транзистора 7 протекает по следующему контуру: «плюс» источника 11, переход эмиттер-база транзистора 7, вторичная обмотка 4 трансформатора 1, диод 18, нагрузка 16, «минус» источника 11. К диоду 15 приложено запирающее напряжение, равное сумме эд.с., наведенных во вторичной 4 и дополнительной
6 обмотках.
Ток базы транзистора 9 протекаст по такому контуру: переход эмиттер-база транзистора 9, вторичная 8 и дополнительная 5 обмотки трансформатора 1, диод 14, нагрузка
16, источник 11, переход эмиттер-коллектор транзистора 7, первичная обмотка 2 трансформатора 1. Диод 12 заперт напряжением, равным сумме э.д.с., наведенных во вторичной 3 и дополнительной 5 обмотках.
Рассмотрев пути замыкания базовых токов, можно сделать вывод: ток нагрузки является суммой базовых токов транзисторов 7 и 9.
Под действием напряжения, приложенного к первичной обмотке 2 трансформатора 1, перемагничивается его сердечник. В момент насыщения сердечника резко возрастает намагничивающий ток трансформатора 1.
Вследствие роста коллекторного тока транзисторы 7 и 9 выходят из состояния насыщения. Падение напряжения на них растет, вследствие чего уменьшается э.д.с. обмоток трансформатора 1, а, следовательно, и токи базы транзисторов 7 и 9. Коллекторные токи транзисторов 7 и 9 уменьшаются, э.д.с. обмоток трансформатора меняют знак, транзисторы 7 и 9 закрываются, открываются транзисторы 8, 10. Далее процессы в схеме повторяются.
Из анализа работы схемы видно, что на нагрузке 16 получается постоянное напряжение, по величине равное сумме напряжения источника питания и напряжения, паведениого во вторичной обмотке. При использовании транзисторов n — р — и типа полярность включения источника питания и диодов 12 — 1; изменяется на обратную.
Предмет изобретения
1. Мостовой транзисторный конвертор с бестрансформаторной обратной связью по гО току, содержащий четыре диода и выходной трансформатор с первичной обмоткой, включенной в диагональ моста из четырех транзисторов, двумя вторичными и двумя дополнительными обмотками, отличающийся тем, что, г5 с целью уменьшения габаритов .и веса и повышения к.п.д. разноименные концы указанных вторичных обмоток и первые электроды двух диодов подключены к базам транзисто.ров, коллекторы которых соединены с первичным входным зажимом, другие концы вторичных обмоток подключены к базам транзисторов, эмиттеры которых соединены со вторым входным зажимом источника питания, и к дополнительным обмоткам, другие концы которых соединены с первыми электродами двух других диодов, причем нагрузка подключается одним концом к общей точке соединения вторых электродов всех четырех диодов, а другим концом — к первому входному за30 жиму.
2. Конвертор по п, 1, отличающийгся тем, что при использовании транзисторов р — а — р типа первым электродом диодов является анод, а вторым — катод, причем первый вход35 ной зажим выполняется минусовым, а второй — плюсовым.
3. Конвертор по п. 1, отличающийся тем, что при использовании транзисторов n — р — n типа первым электродом диодов является ка40 тод, а вторым — анод, причем первый входной зажим выполняется плюсовым, а второй — минусовым.
377945
Составитель В. Моин
Редактор С. Перышкова Техред А. Камышникова Корректор Е. Талалаева
Заказ 1719/15 Изд. № 1436 Тираж 755 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров ГССР
Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2
