Ключевой усилитель мощности

 

GllMCAHME

ИЗОБРЕТЕНИЯ (1 1} 5I7987

Севе Советских

Сеиналистическин

Республик

К .АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 15.01.73 (21) 1872098/09 (51) М. Кл - Н ОЗГ 3, 26 с присоединением заявки ¹

Гееуаарстеенный ка(иитет

Сееета йеииистрае СССР пе лелем изебретений и аткрытий (23) Приоритет

Опубликовано 15.06.76. Бюллетень № 22

Дата опубликования описания 19.07.76 (53) УДК 621.375.127 (088.8) (72) Авторы изобретения

Н. Н. Лаптев и М. Й. "- "à.:âüqëîâ (71) Заявитель (54) КЛЮЧЕВОЙ УСИЛИТЕЛЬ МО1Ц11ОСТИ

Изобретение относится к электротехнике и может использоваться в силовых преобразователях.

Известен ключевой усилитель мощности с согласующим трансформатором на входе, содержащий, по меньшей мере, одну пару силовых транзисторов, каждый из которых соединен с вспомогательным транзистором по схеме составного транзистора с использованием токового трансформатора, первичная обмотка которого включена последовательно с нагрузкой, а вторичные включены между базами и эмиттерами соответствующих силовых и вспомогательных транзисторов.

Однако известный ключевой усилитель имеет низкий КПД и коэффициент усиления по мощности.

Цель изобретения — повышение КПД и коэффициента усиления по мощности за счет снижения динамических и статических потерь.

Для этого к каждому составному транзистору присоединена, по меньшей мере, одна пара вторичных обмоток согласующего трансформатора, причем одна из них через резистор подключена между базами силового и вспомогательного транзисторов, а вторая — одним выводом подключена к базе силового транзистора, эмиттер которого подключен через встречно включенный, по отношению к управляющему переходу данного транзистора, диод к другому выводу вторичной обмотки.

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема предложенного усили5 тел я.

Ключевой усилитель мощности содержит составные транзисторы 1 и 2, 3 и 4, 5 и 6, 7 и

8, каждый из которых соответственно представляет собой силовой 2, 4, 6 или 8 и вспомо1о гательпый 1, 3, 5 нли 7 транзисторы, соединенные при помощи токовых трансформаторов

9, 10, первичная обмотка которых включена последовательно с нагрузкой 11; вторичные обмотки трансформаторов включены между

15 базами и эмиттерами соответствующих силовых и вспомогательных транзисторов. Управляющий блок 12 соединен с первичной обмоткой согласующего трансформатора 13, по крайней мере одна пара вторичных обмоток

20 которого присоединена к каждому составному транзистору 1 и 2, 3 и 4, 5 и 6, 7 и 8, причем одна из них через резистор 14 подключена между базами силового 2, 4, 6, 8 и вспомогательного 1, 3, 5, 7 транзисторов, а вторая—

25 одним выводом подключена к базе силового транзистора 2, 4, 6, 8, эмиттер которого подключен через встречно включенный по отношению к управляющему переходу данного транзистора диод 15 к другому выводу вторич30 ной обмотки. Диоды 16 служат для уменьше5I7987 ния мощности потребляемой от цепей управления. Резисторы 14 в цепях управления служат для ограничения базовых токов.

Ключевой усилитель мощности работает следующим образом.

Если открыты составные транзисторы 1, 2 и

7, 8, а транзисторы 3, 4 и 5, б закрыты, то полярности напряжений на элементах схемы обозначены на чертеже. При этом вспомогательный транзистор, например 1, открыт суммой напряжений на вторичной обмотке трансформатора 9 и на верхней вторичной обмотке согласующего трансформатора 13. Напряжение на вторичной обмотке трансформатора 9 практически равно входному напряжению силового транзистора 2, Транзистор 2 открыт коллекторным током вспомогательного транзистора 1 и находится в режиме насыщения. Вспомогательный транзистор, например 3, закрыт суммой напряжений на вторичной обмотке трансформатора 9 и на верхней вторичной обмотке согласующего трансформатора 13. Силовой транзистор 4 заперт напряжением на нижней вторичной обмотке согласующего трансформатора 13.

Указанное состояние схемы сохраняется до тех пор, пока не произойдет изменение полярности управляющего напряжения. При этом выключение составного транзистора 1, 2 происходит с некоторой задержкой, обусловленной рассасыванием неосновных носителей в базах этих транзисторов. Однако в течение указанного интервала времени включение составного транзистора 3, 4 произойти не может, так как напряжение на обмотках токового трансформатора 9 знака не изменяет и, следовательно, в управляющей цепи транзистора

3 действует отрицательная обратная связь.

Изменение полярности напряжения на обмотках токового трансформатора 9, а следовательно, и включение составного транзистора 3, 4 может произойти лишь после выхода силового транзистора 2 из режима насыщения, что исключает протекание через транзистор сквозных токов короткого замыкания. После изме5 нения полярности управляющего сигнала схема переходит в другое квазиустойчивое состояние, в котором открыты составные транзисторы 3, 4 и 5, 6, а транзисторы 1, 2 и 7, 8 закрыты. После этого процессы в схеме повторя10 ются.

При этом величина управляющего напряжения должна быть достаточной лишь для включения вспомогательных транзисторов 1, 4, 5, 7 при минимальном коллекторном токе.

Формула изобретения

Ключевой усилитель мощности с согласующим трансформатором на входе, содержащий, по меньшей мере, одну пару силовых транзи20 сторов, каждый из которых соединен с вспомогательным транзистором по схеме составного транзистора с использованием токового трансформатора, первичная обмотка которого включена последовательно с нагрузкой, а вто25 ричные включены между базами и эмиттерами соответствующих силовых и вспомогательных транзисторов, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД и коэффициента усиления по мощности за счет снижения динами30 ческих и статических потерь, к каждому составному транзистору присоединена, по меньшей мере, одна пара вторичных обмоток согласующего трансформатора, причем одна из них через резистор подключена между базами

35 силового и вспомогательного транзисторов, а вторая — одним выводом подключена к базе силового транзистора, эмиттер которого подключен через встречно включенный, по отношению к управляющему переходу данного

40 транзистора, диод к другому выводу вторичной обмотки.

517987

Составитель И. Черняк

Техред Е. Подурушина

Корректор Л, Орлова

Рсдактор Н. Коган

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1558,4 Изд. ¹ 1452 Тираж 1024 Подпи снос

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4!5