Преобразователь постоянного напряжения

СОЮЗ СОВЕТСКИХСЮИОЮаесиик ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ЗОБРЕТЕН ТВУ:трайзисторы, коллекторы которыхсоединены с первичной обмоткойтрансформатора, имеющего базовуюобмотку и обмотку управления нрйчесредняй точка первичной обмотки и ННО- ые . ОПИСАНИЕ И н аа 1 аеснамМ снид,ЯО ,11498604(5) Н 02 М 7/538 точка соединения эмиттеров силовыхтранзисторов соединены.с входнымивыводами, а также времязадающуюКС-цепь и защитные диоды, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения его КПД и расширения час.тотного диапазона, в него введеныдополнительные транзисторы, коллектор-эмиттерные переходы которыхвключены параллельно баэоэмиттернымпереходам силовых транзисторов,а базы дополнительных транзисторовсоединены с соответствующими обкладками конденсатора времязадающейРС-цепи, подключенной через резисторк обмотке управления, а база сило.вых транзисторов соединена с базовойобмоткой, причем базоэмиттерные переходы силовых н дополнительных транзисторов эащунтированы защитнымидиодами.1 11493Изобретение относится к преобразовательной технике и может бытьиспользовано во вторичных источниках питания радиоэлектронной аппаратуры.Известны преобразователи напряже 5 ния, содержащие силовые транзисторы, связанные с трансформатором со средней точкой в первичной обмотке и нагрузку 11.Недостатком этого устройства является узкий диапазон перестройки частоты генерации, которая определяется характеристиками трансформаторов.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является преобразователь постоянного. напряжения, содержащий силовые транзисторы, коллекторы которых соединены с -первичной обмоткой трансформатора, имеющего базовую обмотку и обмотку управления, причем средняя точка. первичной обмотки и точка соединения эмиттеров силовых транзисторов соединены с входными выводами, а также времязадающую КС-цепь и защитные диоды 2 .Недостатками известного устройства являются низкий КПД за счет длительного процесса закрывания транзисторов и узкий диапазон перестрой 30 ки частоты преобразования.Цель. изобретения - повышение КПД и расширение частотного диапазона.Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь постоянно.З 5 го напряжения, содержащий силовые транзисторы, коллекторы которых соединены с первичной обмоткой трансформатора, имеющего базовую обмотку и обмотку управления, причем средняя точка первичной обмотки и точка соединения эмиттеров силовых транзисторов соединены с входными выводами, а также времязадающую ЙС-цепь и защитные диоды, введены дополнительные ф 5 транзисторы, коллектор-эмиттерные переходы которых включены параллельно базоэмиттерным переходам силовых 4транзисторов,а базы дополнительных транвисторов соединены с соответствующими обкладками конденсатора вреиязадающей 8 С-цепи, подключенной через резистор И обмотке управления, а база силовых транзисторов соединена с базовой обмоткой, причем базоэмиттерные переходы силовых и дополнительных транзисторов зашунтировань 1 защитными диодами. 60 2На чертеже представлена схема предлагаемого преобразователя постоянно- но напряжения.Устройство содержит силовые транзисторы 1 и 2, соединенные коллекторами с транссформатором 3, первичную обмотку со средней точкой 4, базовую обмотку 5, обмотку 6 управления, дополнительные транзисторы 7 и 8, установленные коллектор-эмиттерными переходами параллельно баэоэмиттерным переходам силовых транзисторов 1 и 2, базы дополнительных транзисторов соединены с обкладками конденсатора времязадающей йС-цепочки 9 и 10 и регулировочного резистора 11,общую шину 12, обратные диоды 13-16,шунтирующие управляющие переходы силовых и дополнительных транзисторов, пусковые резисторы 17 и 18, установленные с коллектора каждого силового транзистора на базу другого, ограничительный резистор 19 в цепи базовой обмотки.Преобразователь работает следующим образом.При подаче питающего напряжения через пусковые резисторы 17 и 18 на базах силовых транзисторов 1 и 2 появляется напряжение смещения, вследствие чего начинается процесс генерации преобразователя напряжения, а. на обмотках выходного трансформатора 3 появляется напряжение, и силовые транзисторы 1 и 2 переходят . на управление от базовой обмотки 5 через ограничительный резистор 19 и один из обратных диодов 14 или 15. фаза базовой обмотки 5 выбрана так, что образуется положительная обратная связь по напряжению с силовыми транзисторами 1 и 2. При отсутствии дополнительных транзисторов 7 и 8 и обмотки 6 управления с йС -цепочкой 9-11 преобразователь напряжения работал бы на собственной частоте преобразования, определяемой временем перемагничивания: выходного трансформатора 3 с низким КПД, так как такой преобразователь работает с заходом выходного трансформатора 3 в область глубокого насыщения магнитопровода и с большими потерями на переключение в силовых транзисторах и потерями в магнитопроводе трансформатора на сравнительно низких частотах пере. - ключения.149360 Составйтель В.ХандогинРедактор О.Черниченко Техред Ж.Кастелевич Корректор А.Обручар Заказ 1914/40 Тираж .646 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д 4/5Филиал ИПП "Патент", г. Ужгород, ул. проектная, 4 3 1Введение дополнительных транзисторов 7 и 8, обмотки 6 управления с ЯС -цепочкой 9-11 и обратными диодами 13 и 16, шунтпрующими управляющие переходы дополнительных транзисторов 7 и 8, создает контур принудительного переключения силовых транзисторов с частотой, пропорциональной постоянной времени ДС - цепочки 9-11, нри этом рабочая частота преобразования устанавливается выше собственной частоты, определяемой временем насыщения магнитопровода трансформатора, частота преобразования может регулироваться регулировочным резистором 11;В процессе работы преобразователя напряжения на конденсаторе 9 образуется треугольное переменное напряжение, управляющее подобно базовой обмотке 5 дополнительными .транзисторами 7 и 8 через один из обратных диодов 13 и 16 в зависимости от полярности напряжения на обмотке 6 управления, при этом дополнительные транзисторы, включаясь, выключают силовые транзисторы .1 г.Фаза управляющей обмотки 6 выбрана так, что включается после некоторой .постоянной времени, определяемой РС -цепочкой 9-11, тот дополнительный транзистор 7 или 8, у 4которого в данный момент включенсиловой транзистор 1 или 2, тем самым обеспечивается режим работы силового трансформатора на линейномучастке кривой намагничивания магнитопровода выходного трансформаторас малыми потерями в магнитопроводеи в силовых транзисторах преобразова"теля напряжения.Таким образом, предлагаемое устройство позволяет обеспечить работутрансформатора.на линейном участкекривойнамагничивания магнитопровода, а также увеличить КПД, так какуправляющее напряжение К -цепочкидействует не в контуре баз силовыхтранзисторов, а в контуре баз дополнительных транзисторов при токах напорядок меньших, что сокращает потери на управление, а также расширяетчастичный диапазон, так как повышается крутизна фронтов переключения силовых транзисторов эа счет формирования их дополнительными транзисто рами. Повышение крутизны фронтовсиловых транзисторов также новьппаетКПД, сокращает потери на переключение и позволяет в 5-10 раз поднятьчастоту преобразования.Кроме того, в предлагаемом устройстве силовой трансформатор болеепростой по конструкции, с меньшим -числом управляющих обмоток.