Импульсный преобразователь напряжения

1 1007Изобретение относится к. электротехнике, и может быть использовано ддя создания преобразователей напряжения постоянного тока.Известен импульсный преобразователь,содержащий силовой транзистор, импульсный трансформатор, демпфирующий диод,резистор, первый диод, устройсто управления, дополнительный источник питания Г 1,10Недостатком. такого преобразователяявляется значительное выделение мощности на демпфирующем диоде и резиоторе.Наиболее близким по технической 15сущности и достигаемому эффекту кизобретению является импульсный преобразователь , содержащий силовойтранзистор, импудьсный трансформатор, первичная обмотка которого включена между коллектором силового транзистора и положительным входным выводом преобразователя, а вторичнаячерез выпрямитель и сглаживающийфильтр подключена к выходным выводам, демпфирующий диод, катод которого подключен к коллектору силовоготранзистора, блок управления, источник питания блока управления первыйдиод и второй диод, анод которого сое Зйдинен с одним из выводов резистора2Такое включение демпфирующегодиода, первого диода и резистора, позволяет уменьшить мощность, выделякьщуюся в силовом транзисторе на интервале запирания, однако для накоплениязаряда в базе демпфирующего диодаиспользуется дополнительный источник,что усложняет преобразователь, кроме1 гого прямой ток через демпфируювийдиод протекает длительное время ;время открытого состояния силового трапзистора) вследствие чего на нем выделяется значительная Мощность.,Белью изобретения является повышение КПД и улрощение устройства,Поставленная цель достигается тем, что в импульсный преобразователь ныряжения, содержащий силовой транзистор, импульсный трансформатор, первичнаяобмотка которого включена между коллектором силового транзистора и положительным входным выводом преобразователя, а вторичная через выпрямитель и сглаживаюпщй фильтр подключе- М на к выходным выводам, демпфирующий диод катод которого подключен к коллектору силового транзистора, блок управления, источник питания блокауправления первый диод и второй диод,анод которого соединен с одним извыводов резистора, введен транзисторуправления, эмиттер которого подключенк базе силового транзистора, база соединена с выходом блока управления,а коллектор подключен к аноду второгодиода, катод которого соединен с анодами первого и демпфирующего диодовпри этом катод первого диода и второйвывод указанного резистора подключены к положительному полюсу источникапитания блока управления,На чертеже представлена схемапреобразователя.Схема содержит сндовой транзистор 1,импульсный трансформатор 2, первичная обмотка которого подключена кколлектору силового транзистора 1,а вторичная - к выпрямителю со сглаживающим фильтром и нагрузке, демпфирующий диод 3, катод которого подключен к коллектору силового транзистсьра 1,первый диод 4, анод которогосоединен с анодом демпфирующего дида 3, резистор 5, первый вывод которого соединен с катодом первого диода 4, блок 6 управления источникпитания устройства управления, к плюсукоторого подключены катод первогодиода и первый вывод резистора 5,второй диод 7, анод которого соединенсо вторым выводом резистора 5, акатод - с анодами первого 4 и демпфрующего 3 диодов, и транзистор 8 управления, база которого подключена к вых 6 ду блока 6 управления, эмиттер - кбазе силового транзистора 1, а коллектор - к аноду второго диода 7, и второму выводу резистора 5. Преобразователь работает следующим образом.Блок 6 управления подает открывающий импульс на транзистор 8 управления, который открывает силовой транзистор 1. Ток течет по цепи: резистор 5, коллектор-эмиттер транзистора управления 8 база-.эмиттер силового транзистора 1, а также через первичную обмотку импульсного трансформатора 2 и переход коллектор-эмиттер силового транзистора 1. По окончании отпираю- щего импульса блока 6 управления транзистор 8 управления закрывается. и в течение времени рассасывания неосновных носителей в базе силово3 10го транзистора 1 ток течет по цепи;резистор 5, второй диод 7, демпфирующий диод 3, переход коллектор-эмиттер силового транзистора 1. Это продолжается в течение 2 - 5 мкс, которых вполне достаточно для накоплениязаряда в базе демпфируюшего диода 3.По окончании рассасывания неосновныхносителей в базе силового транзистора 1, последний начнет закрываться.Напряжение на коллекторе возрастает,но по достижении уровня источникапитания блока управления ток потечетчерез демпфируюший диод 3, которыйв этот момент будет находиться в проводящем состоянии за счет накопленного в его базе заряда, и первый диод 4,При этом напряжение на коллекторесилового транзистора 1 будет фиксира Фвано на уровне напряжения источникапитания блока управления. Посколькув это время силовой транзистор 1закрывается и ток его уменьшается,. то весь ток первичной обмотки импульсного трансформатора 2 начнеттечь через демпфирующий диод 3 ипервый диод 4. С этого момента начнется этап рассасывания.заряда в базедемпфируюшего диода 3, продолжающийся в течение 0,2 - 1 мкс. За это время силовой транзистор 1 успеваетполностью закрытьсяПо окончании рассасывания зарядав базе демпфируюшего диода 3 проис 07 М 5 4.ходит восстановление его обратногосопротивления, при этом напряжение наего катоде и коллекторе силового трапзистора 1 возрастает, и ток через первичную обмотку трансформатора прекрашается.Далее процесс повторяется. Так каксиловой транзистор 1 в момент нарао- .тания напряжения уже закрыт, импуль 1 е сная мощность в его коллекторе невюлика и не представляет опасности. Поокольку нри закрывании транзисторауправления ток течет через второй идемпфируюший диоды, обеспечивая ие 1 б обходимое накопление заряда в базепоследнего, так как силовой.траизйсторвыключается позднее .транзистора управления с задержкой, равной временирассасывания неосновных носителей в щ базе силового транзистора.В результате время протекания через демпфируюший диод прямого токасокращается с 10-25 мкс до 2 6 мкс и,вследствие сокрашения времени проте кання тока, уменьшается выделениемощности на демпфирующем диоде ирезисторе.Технико-экономический эффект достигается за счет упрощения схемы вслед Зй ствИе исключения дополнительного иоточника питания и уменьшения мощности,рассеиваемой на демпфирующем диодеи резисторе, что приводит к увеличениюКПД.Составитель В. ШироковФРедактор Н. Пушненкова Техред Т. Маточка Корректор А. ДэяткоЗаказ 2151/75Тираж 685 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4