Регулируемый однотактный конвертор
Союз Советских
Социалистических
Республик
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
Ж Wr ° К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (51) М. Кл.з Н 02 М 3/335 (22) Заявлено 0 1.10.79 (21) 2826294/24-07 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий Опубликовано 150681. Бюллетень № 22 (53) УДК 621 314.58 (088.8) Дата опубликования описания 150681 В.Е. Бондаренко и С.И. дзюбаковр Э с . . 1:. (72) Авторы изобретения (71) 3а яв мтель (54) РЕГУЛИРУЕМЫИ ОДНОТАКТНЫИ КОНВЕРТОР Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано в источниках питания радиоэлектронной аппаратуры. Известен однотактный конвертор, содержащий усилитель мощности, выпрямитель, фильтр выходного напрях<ения и схему управления (lj. Недостатками данного конвертора являются низкие надежность и КПД из-за значительного времени рассасывания силовых транзисторов и больших динамических потерь при выключении, особенно в высоковольтных Инверторах. Известны также .схемы, в которых используют дополнительные элементы в цепи базы (эмиттера) силового транзистора, ускоряющие процесс выклю чения (2), (31 и (43. Недостатками этих устройств являются небольшая мощность и низкий КПД иэ-за больших потерь в цепях управления. Кроме того,они недостаточно эффективны, так как в них затрудне-. но получение мощных рассасывающих импульсов через базовую цепь силового транзистора. Наиболее близок по технической сущности к предлагаемому регулируемый однотактный конвертор, содержащий усилитель мощности с выходным трансформатором, вторичная обмотка которого через выпрямитель и фильтр соединена со входом формирователя импульсов, выход которого связан с одним из входных выводов через первичную обмотку управляющего транс1.О форматора, вторичная обмотка которого соединена со входом усилителя мощности, а второй общий вывод присоединен к одному из силовых электродов транзисторного ключа, управляющий вход которого через RC-цепочку подключен к одному из входных выводов, а также к одному из концов дополнительной обмотки управляющего трансформатора, второй конец которой присоединен к выходному силовому электроду транзисторного ключа, причем средняя точка RC-цепочки через диод соединена с выходом формирователя импульсов (41. Недостатком указанного конвертора является то, что его ребота при длительности управляющих импульсов меньшей, чем длительность рассасывающих (3-4 мс) импульсов, сопровождается насыщением управляющего трансформатора, что приводит к появлению 838953 ложного импульса управления (фиг. 2, момент t4, пунктир) после окончания рассасывающего импульса. Поскольку ложный импульс упранления имеет затянутые фронты, увеличиваются динамические потери на переключение транзисторов усилителя мощности, что приводит к снижению надежности работы устройства, а при использовании конвертора в источниках питания наличие ложного импульса управления резко увеличивает нестабильность выходного напряжения (тока) . Цель изобретения — расширение функциональных возможностей конвер-. тора. ПоставлеНная цель достигается тем, что н конвертор внеден шунтирующий транзистор, резистор и три диода, при этом выход формирователя импульсов через один из диодов соединен с первичной обмоткой управляющего трансформатора, через второй. диод — с управляющим электродом шунтирующего транзистора, подключенного к одному иэ концов резистора, второй конец которого присоединен к выходному силовому электроду транзисторного ключа, причем силовая цепь шунтирующего транзистора с последовательно включенным диодом шунтирует первичную обмотку управляющего трансформатора. На фиг, 1 показана принципиальная схема предлагаемого на фиг, 2 - временные диаграммы работы устройства., Регулируемый однотактный конвертор содержит усилитель 1 мощности, выпрямитель 2, фильтр 3 выходного напряжения, формирователь 4 импульсов, управляющий трансформатор 5, RC-цепь 6, Раэнязывающий диод 7, дополнительную обмотку 8 Управляющего трансФорматора 5, транзисторный ключ 9, шунтирующий транзистор 10, диод 11, ограничительный резистор 12, развязывающий диод 13 и запирающий диод 14, Вход формирователя 4 импульсов соединен с выходом преобразователя напряжения, а ныход - через диод 13 и через первичную обмотку трансформатора 5 †к одному из входных выводов, Вторичная обмотка трансформатора 5 подключена ко входу усилителя 1 мощности, причем параллельно первичной обмотке через диод 11 подключена силовая цепь демпфирующего транзистора 10, база которого через Резистор 12 соедйнена с выходом транзисторного ключа 9 и через диод 14 с выходом формирователя 4 импульсов. Общий вывод транзисторного ключа 9 соединен с общим выводом формирователя 4, последовательная RC-цепь 6 включена между входом транзисторного ключа 9 и одним из входных выводов, 60 Формула изобретения Регулируемый однотактный конвертор, содержащий транзисторный уси65 развяэывающий диод 7 — между выходом формирователя 4 и средней точкой RC-цепи 6, а дополнительная обмотка 8 — между выходом транзисторного ключа 9 и одним из входных выводов. Устройство работает следующим образом. Формирователь 4 импульсов по сигналу обратной связи, Поступающему.с выхода конвертора, осуществляет широтную (частотную) модуляцию последовательности импульсов управления, которые через управляющий трансформатор 5 подаются на вход усилителя 1 мощности, обеспечивая стабилизацию выходного напряжения преобра15 зователя на заданном уровне. B момент формирования управляющего импульса (фиг. 2, момент времени t ) диоды 7, 13 и 14 открыты, а диод 11 и транзистор 10 закрыты и через выход форgQ мирорателя 4 импульсов протекает ток первичной обмотки управляющего трансформатора 5 и дополнительный ток через резистор RC-цепи 6. Конденсатор RC-цепи разряжен, а транзисторный ключ 9 закрыт. В момент окончания управляющего импульса (фиг. 2, момент времени t ) диоды 7, 14 и 13 закрываются и RC-ценью 6 формируется импульс, поступающий на вход транзисторного ключа 9.. Ключ 9 открывается и с помощью дополнительной обмотки 8 обеспечивает формирование на вторичной обмотке импульса, с помощью которого осуществляется формированное рассасывание базового заряда усилителя 1 мощности. В момент времени 14(фиг. 2), когда заканчивается формйрование рас40 сасывающего импульса и напряжение на выходе транзисторного ключа 9 достигает величины, достаточной для открывания транзистора 10, последний открывается и шунтирует первичную 4S обмотку трансформатора 5, тем самым размагничивая его. При последующем управляющем сигнале (фиг. 2,момент времени t ) формирователь 4 импульсов через диод 7 разряжает конденсатор RC-цепи 6, обеспечивая нозможность формирования последующих рассасывающих импульсов. Таким образом, предлагаемая схема конвеРтоРа позволяет Расширить диапазон регулировки длительности управляющих импульсов н сторону ее уменьшения беэ увеличения динамических потерь на переключение транзистора усилителя мощности. 838953 /Х литель мощности с выходным трансформатором,вторичная обмотка которого через выпрямитель и фильтр присоединена ко входу формирователя импульсов, выход которого связан с одним из входных выводов через первичную обмотку управляющего трансформатора, вторичная обмотка которого соединена со входом усилителя мощности, а второй общий вывод присоединен к одному из силовых электродов транзисторного ключа, управляющий вход которого через RC-цепочку подключен к одному из входных выводов, а также к одному иэ концов дополнительной обмотки управляющего трансформатора, второй конец которой присоеди- 15 нен к выходному силовому электроду транзисторного ключа, причем средняя точка RC-цепочки через диод соединена с выходом формирователя импуль- сов, отличающийся тем, что с целью расширения функциональных возможностей, в него введен шунтирующий транзистор, резистор и три диода, при этом выход формирователя импульсов через один из диодов соединен с первичной обмоткой управляющего трансформатора, через второй. диод - с управляющим электродом шунтирующего транзистора, подключенногр к одному из концов резистора, второй конец которого присоединен к выходному силовому электроду транзисторного ключа, причем силовая цепь шунтирующего транзистора с последовательно включенным диодом шунтирует первичную обмотку управляющего трансформатора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США 9 3114096,кл.321 2, 1963. 2. Патент Франции В 2245129, кл. Н 03 К 5/ОО, 1975. 3. Патент ФРГ М 1275669,кл. 21 d 25, 1968. 4. Авторское свидетельство СССР М 559321, кл. H 02 M 3/335, 1978. 838953 uz.2 Составитель Т. Ершова Техред М. Голинка Корректор Н. Стец Редактор В. Романенко Тираж 730 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Заказ 4468/86 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
