Двухтактный преобразователь постоянного напряжения

 

ОП Ис ИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

< >714601

Союз Советских

Социалистических республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свнд-ву— (22)Заявлено 17.04.78 (21) 2604821/24-07 (51)M. Кл. с присоединением заявки М

Н 02 М 7/537

Гвнуднратеенныб комитет

СССР (23) Приоритет

Опубликовано 05.02.80. Бюллетень Ж 5

Дата опубликования описания 07.02.80 ве auaw нзебретеннй н нтнрытнй (53 ) УД К 62 1.314..58 (088.8 ) (72) Автор изобретения

М. Д. Смирнов.(7l ) Заявитель (54) ДВУХТАКТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО

НАПР ЯЖЕНИ Я

Изобретение относится к радиотехнике, в частности, к статическим преобразова- телям постоянного напряжения на тран- . зисторах.

Изобретение может быть использовано во вторичных источниках электропитания.

Известны двухтактные преобразовате-ли постоянного напряжения на транзисто=- . рах, выполненные по схеме с обьединенными коллекторами, в которых для обеспечения запуска применены активные ила цассивные цепи смещения базы одного из транзисторов преобразователя (1).

Недостатками этих известных преобразователей являются нечеткий запуск (цепь l5 запуска действует положительно только в течение одного полупериода колебаниД преобразователя, а эа время второго действует отрицательно, мешая закрываться транзистору, к базе которого она подключена) и наличие асимметрии плеч преобразователя в процессе работы последнего.

Известен транзисторный инвертор, неl достатками которого явля ются низкий

КПД эа счет прекрытия во времени открытых состояний основных транзисторов инвертора, работающих в режиме усиления мощности и постоянная работа задающего генератора j2).

Из известных преобразователей наиболее близким решением по технической сущности и достигаемому результату является преобразователь постоянного тока в постоянный с самовозбуждением, который содержит основные транзисторы,включенные по схеме с обьединенными коллекторами, силовой трансформатор и дополнительные транзисторы, подключенные к обмоткам обратной связи по схеме магнитного мультивибратора, причем источник управляющих сигналов подключен к общей точке дополнительных транзисторов и к выходной силовой клемме преобразовате j3), Недостатками известного преобразователя являются »аличке источника управляющих сигналов и нечеткий запуск. Нечет- кость запуска управляется при неблагоприз 714Г ят ййх "парам етрах нагрузки — при высоко-, вольной нагрузке с выпрямителем и емкостным фильтром (например, при трансформаторном подключении нагрузки к пре-; образователю) или нагрузке в виде элех-.

5 тродвигателя — и обьясняется тем, что допоМнйтельные транзисторы включены Но схеме с обьединенными коллекторами и отсутствует открывающее смещение их баз. Вйсоковольтная нагрузке с выпрями- 1э телем и емкостным фильтром, как электродвигатель в состоянии покоя, в момент запуска преобразователя представляет собой очень большую нагрузку, близкую к короткому замыканию, и не дает развить в базовых обмотках дополнительных транзисторов ЭДС, достаточную для открывания последних.

Белью изобретения является повышение КПД и надежности запуска преобразо- 20 вателя.

Пост авленная цель достигается тем, что преобразователь с самовозбуждением, содержащий основные .транзисторы, включенные по схеме с объединенными коллек-25 торами, силовой трансформатор и дополни— """ тельные транзисторы, причем дополнительные транзисторы — обратного (по отношению к основным) типа проводимости, снабжен стабилитроном, реэистивным делите- 30 лем напряжения, причем эмиттеры дополни" тельных транзисторов соединены вместе и через стабилитрон подключены к коллекторной шине основных транзисторов, коллекторы - к базам основных транзисторов,35 а базы - к началу и концу дополнительной обмотки трансформатора и K ogHGHMBH ным выводам встречно включенных диодов, общая точка которых соединена со средней точкой резистивного делителя на- 40

I пряжения, включенного между средней точкой первичной обмотки силового трансформатора и общей точкой эмиттеров дополнительных транзисторов, либо средний

- вывод дополнительной обмотки может быть соединен со средней точкой резистивного делителя.

На чертеже представлена принципиаль ная схема предлагаемого устройства.

Двухтактнь и преобразователь содержит о основные транзисторы 1-2, переключающий трансформатор 3 и силовой трансформатор 4. Дополнительные транзисторы 56, стабилитрон 7, обеспечивающий закрывание дополнительных транзисторов 5-6 по току коллектора после выхода преобразователя в режим устойчивых колебаний, диоды 8-9, реэистивный делитель 10 на>01 4 пря>кения и дополнительную обмотку 11, расположенную на одном (любом) из трансформатеров 3 и 4.

Устройство работает следующим образом.

При подаче на устройство напряжения питания напряжением, снимаемым с резистивного делителя 10, открывается один из слабо нагруженных транзисторов, например, транзистор 5, и открывает основной транзистор 1. При этом индуктированным напряжением транзисторы 6 и 2 закрываются, После насыщения сердечника трансформатора 3 транзисторы 1 и 5 закрываются, открывается дополнительный транзистор 6 и открывает основной транзистор 2. После очередчого насыщения сердечника трансформатора 3 транзисторы

6 и 2 закрываются, снова открывается дополнительный транзистор 5 и открывает основной транзистор 1 и т.д. Начинается процесс запуска, во время которого основные транзисторы 1 и 2 работают с допол нительной подпиткой (ферсажем) через дополнительные транзисторы 5-6, при этом заряжаются конденсаторы выходного фильт. ра (или раскручивается якорь электродвигателя) с постоянной времени, определяемой выходным сопротивлением преобразователя и емкостью конденсаторов (моментом инерции электродвигателя). По мере заряда конденсаторов фильтра (или нарастания скорости вращения якоря электродвигателя) преобразовател выходит в режим устойчивых колебаний, при этом коллекторные токи дополнительных транзисторов 5 и 6 становятся равными нулю, так как напряжение база-коллектор основных транзисторов 1-2 по мере насыщения их становится меньше напряжения стабилизации стабилитрона 7 и дополнительные транзисторы 5-6 эа время действия плоской части импульса преобразователя оказываются закрытыми по току коллектора и не потребляют мощность. В моменты переключения основных транзисторов 1-2 дополнительные транзисторы 5-6 открываются на короткое время и, помогая открываться очередному основному транзистору, сокращают длительность переднего фронта импульсов преобразователя

Длительность процесса запуска зависит от характера нагрузки и может быть длительностью несколько десятков периодов колебаний преобразователя.

В устройстве наличие переключающего трансформатора 3 не является обяза5 7146 тельным. Б однотрансформаторной схеме преобразователя дополнительная обмотка

11 располагается на самом силовом трансформаторе 4.

Устройство может быть реализовано во втором варианте — без диодов 8 и 9, при этом дополнительная обмотка ll трансформатора должна иметь среднюю точку, связанную со средней точкой реэистивного делителя 10 напряжения. Этот <э вариант по своей технической сущносгн аналогичен основному предлагаемому варианту. >, !

Формула и зобретения

1, Двухтактный преобразователь постоянного напряжения с самовозбужденаем, содержащий основные транзисторы, 20 включенные по схеме с общим коллектором, силовой трансформатор и дополнительные транзисторы, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения надежности запуска и Kllll, в качестве дополнительных транзисторов использованы транзисторы обратного типа проводимости а преобразователь снабжен стабилитроном, резистивным делителем напряжении, причем амиттеры доподнительных транзисторов соединены вместе и через стабили5

01 6

:трон подключены к коллекторам основных транзисторов, коллекторы - к базам основ« ных транзисторов, а базы - к концам дополнительной обмотки трансформатора и связаны со средней точкой реэнстивного делителя напряжения, включенного между средней точкой первичной обмотки силово« го трансформатора и общей точкой эмнт теров дополнительных транзисторов.

2. Двухтактный преобразователь постоянного напряжения по п. 1, о т л и— ч а ю шийся тем, что указанная связь осуществлена через дополнительные встречно включенные диоды, подсоединенные к базам дополнительных транзисторов, а общей точкой подключенные к средней точке резистивного делителя.

3. Двухтактный преобразователь постоянного напряжения цо и. 1, о т л и ч аю шийся тем, что средний вывод дополйительной обмотки подсоединен к средней точке резистнвпого делителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Захаров Ю. К. Преобразователи напряжения на полупроводниковых триодах, М., Воениздат, 1964, с. 23, рис. 3.3.

2. Авторское свидетельство СССР № 545055, кл. Н 02 М 7/537, 1975.

3. Авторское свидетельство СССР № 593287; кл. Н 02 М 3/135, 1976.

liHHHHH Заказ 9309/57 Тираж 783 Подплсное

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4