Транзисторный конвертор

 

Союз Советсиик

Социапистичесиик .

Республик

О П И С А Н И Е >904146

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. саид-ву(22)Заявлено 08.05.80 (21) 2922596/24-07 с присоелинеиием заявки М (23) Приоритет (51) М.. Кл.

H 02 M 3/335

1юсудврстмииый квиитвт

СССР во далем иэвбретеиий и открытий

Опубликовано 07.02.82. Бюллетень М 5.

Дата опубликования описания 10. 02. 82 (53) УДК 621., ° 314.58 (088.8), (72) Авторы изобретения

Ю.А. Шишляков и В.К. Беловодская (71) Заявитель (54) ТРАНЗИСТОРНЫЙ КОНВЕРТОР

Изобретение относится к радиотехнике, а именно к преобразователям напряжения, и может быть использовано для питания радиоаппаратуры.

Известны преобразователи напряже5 нйя, содержащие силовой трансформатор, выходная обмотка которого подключена к нагрузке через выпрямитель и LC-фильтр P3g.

Недостатками этих преобразовате- тп лей являются большая пульсация питающего напряжения, возникающая в момент переключения транзисторов в преобразователе, большой уровень высокочастотных помех и большие динамические потери в транзисторах.

Наиболее близким к предлагаемому является преобразователь постоянного напряжения, у которого для устранения указанных выше недостатков используется дроссель с сердечником, включающийся между транзисторами,, диодно-резистивной цепочкой и источником питания t.21.

Однако данный преобразователь имеет низкий КПД иэ-эа потерь в дросселе и конструктивно сложен из-эа наличия дросселя.

Цель изобретения - повышение КПД и упрощение конструкции.

Поставленная цель достигается тем, что в транзисторном конверторе, содержащем переключающие транзисторы, одни из силовых электродов которых подсоединены к концам первичной os мотки выходного трансформатора, средняя точка которой подключена к одно му из входных выводов и к цепи пуска, а управляющие электроды подсоединены к обмоткам положительной обратной связи, причем другой входной вывод соединен с другими транзистор ными электродами через электромагнитный элемент, последний выполнен в виде первичной обмотки,трансфор-. матора, началом присоединенной к другим транзисторным электродам, а вторичная обмотка образует LC-фильтр

904146 выпрямителя, причем начало вторичной обмотки соединено с положительным выходным выводом.

Кроме того, трансформатор выбран из условия, что коэффициент трансФормации у него n> p и,где п коэффициент трансформации выходного трансформатора.

На чертеже изображена схема предлагаемого устройства.

Преобразователь постоянного напряжения содержит транзисторы 1,и 2, включенные по двухтактной схеме, базы которых через обмотки выходного трансформатора 3, диод 4, резисто,ры 5 и 6 и конденсатор 7 подключены к источнику питания для обеспечения запусков преобразователя постоянного напряжения, трансформатор

8. Началом первичной обмотки трансФорматор 8 соединен с эмиттерами транзисторов преобразователя постоянного напряжения, концом — с источником питания, а вторичная обмотка совместно с .конденсатором 9 образует

LC-фильтр выпрямителя 10. Причем начало вторичной обмотки соединено с положительным выходным выводом. Трансформатор 8 служит для повышения КПД, упрощения конструкции и уменьшения пульсаций выходного напряжения.

Преобразователь постоянного напряжения работает следующим образом.

При подаче питания (в указанной на схеме полярности) в цепи делите- ЗЗ ля 4-7 протекает ток, который создает на диодно-резистивной цепочке 4 и 5 напряжение смещения, приоткрывающее оба транзистора преобразователя ° Из-за неизбежного разброса па- 4В раметров транзисторов 1 и 2 токи коллекторов в момент запуска преобразователя оказываются различными. Разностный ток, проникающий в цепи первичной обмотки трансформатора 3, наводит во всех его обмотках ЭДС. Напряжение положительной обратной связи в обмотках возбуждения лавинообразно открывает один иэ транзисторов, например первый, и закрывает второй. 50

При изменении тока от нуля до тока. намагничивания сердечника формируется вершина импульса, который через выпрямитель 10 и вторичную обмотку трансформатора 8 поступает s нагруз- ы ку. При насыщении трансформатора 3 сопротивление в коллекторной цепи ранзистора 1 падает и все напряжение питания, прикладывается к первичной обмотке трансформатора 8. Так как трансформатор 8 не насыщен, то в нем протекают следующие процессы: в момент резкого увеличения тока начинает сказываться ЭДС самоиндукции, препятствующая нарастанию тока; ЭДС, возникающая в первичной обмотке, прикладывается к переходу эмиттербаэа и ускоряет закрывание транзистора 1; ЭДС, возникающая в его вторичной обмотке выпрямляется выпрямителем 10 и суммируется с напряжением, снимаемым с выходной обмотки транс1 форматора 3. Так как при насыщении трансформатора 3 напряжение на его. обмотках уменьшается, то напряжение, снимаемое со вторичной обмотки трансформатора 8, стремится поддержать напряжение на нагрузке, тем самым уменьшая пульсации выходного напряжения преобразователя напряжения; энергия, запасенная в его первичной обмотке в момент переключения транзисторов 1 и 2, трансформируется в нагрузку, тем самым повышая КПД преобразователя напряжения.

При следующем переключении транзисторов (транзистор 2 открыт, транзистор 1 закрыт) процесс переключения повторяется.

Использование новых элементов и связей трансформатора 8 выгодно отличает преобразователь от известного, так как за счет использования энергии при переключении транзисторов КПД преобразователя повысился. Кроме того, если коэффициент трансформации дополнительного трансформатора выбран из условия ng r no то снижается коэффициент пульсации выходного напряжения преобразователя за счет дополнительного заполнения пауз между выпрямляемыми основными импульсами, а использование одного пакета дополнительного трансформатора (вместо двух у известных схем) упрощает и удешевляет конструкцию преобразователя.

Формула изобретения

1. Транзисторный конвертор, содержащий переключающие транзисторы, одни из силовых электродов которых подсоединены к концам первичной обмотки выходного трансформатора, сред46 6

2. Конвертор по и. 1, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью уменьшения пульсаций выходного напряжения, коэффициент трансформации трансформатора ng выбирается из условия n> p no, где n, — коэффициент трансформации выходного трансформатора.

Составитель T. Ерщова

ТехредЕ.Харитончик

Корректор М. Шароши

Редактор Ю. Ковач

Заказ 151/44

Тираж 718 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35; Раушская наб., д. 4/5

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

5 9041 няя точка которой подключена к одному из входных выводов и к цепи пуска, а управляющие электроды подсоединены к обмоткам положительной обратной связи, причем другой входной вывод соединен с другими транзисторными электродами через электромагнитный элемент, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения КПД и упрощения конструкции, электромаг- 10 нитный элемент выполнен в виде первичной обмотки трансформатора, началом присоединенной к другим транзисторным электродам, а вторичная обмотка образует LC-фильтр выпрями- 15 теля, причем начало вторичной обмотки соединено с положительным выходным выводом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Рогинский В.Ю.. Преобразователи тока. M., Военное издательство

Министерства обороны СССР, 1960, с. 29..

2. Авторское свидетельство СССР

И 290384, кл. H 02 M 7/537, 1968.