Преобразователь постоянного напряжения

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ДЕТЕЛЬСТВУ К АВТОРСКОМ ОСУДАРСТНЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРпО делАм изоБРетений и ОткРытии(56) авторское свидетельство СССР М 1059645, кл. Н 02 М 7/537, 1983.авторское свидетельство СССР 1 Р.10209 ф 5, кл. Н 02 М 7/537, 1983. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕ 31 Ь 110 СкОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ(57) Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в вторичных источниках питания радиоэлектронной аппаратуры, в системах управления электрическими двигателями. Цель изобретения - повышение надежности и частоты коммутации преобразователя. Преобразователь содержит инверторную ячейку на силовых транзисторах 8,9, подключенных к выходному трансформатору 1. Вход 1265958 А 1 каждого из силовых транзисторов 8,9подсоединен через эмиттер-базовыйпервого 2 и коллектор-базовый переходы второго 6 управляющих транзисторов к управляющим входам, при этомодин из входных выводов питания, соединенный со средней точкой первичнойобмотки выходного трансФорматора,соединен через силовой переход третьегоуправляющего транзистора 4 с эмиттером второго 6 управляющего транзистора, база которого через резистор 36соединена с базой транзистора 4. Вданном преобразователе исключено протекание сквозных токов через силовыетранзисторы,за счет включения блоки- Жрующих диодов 32,33,а также реализован режим глубокой положительной об- %Ю Фратной связи, уменьшающей потери всиловых транзисторах при переключении и увеличивающей быстродействиесхемы. 1 з.п.4-лы, 1 ил.Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано во вторичных источниках питания радиоэлектронной аппаратуры, в системах управления электрическими 5 двигателями.Цель изобретения - повышение надежности и частоты коммутации преоб-. разователя.На чертеже представлена электри О ческая принципиальная схема преобразователя постоянного напряжения.Преобразователь постоянного напряжения содержит инверторную ячейку с выходным трансформатором 1, имеющую 15 два плеча, состоящих из первых и - р " и-типа 2(3), вторых р - и - р-типа 4.(5) и третьих управляющих транзисторов 6(7) силовых транзисторов и - р - и-типа 8(9), параллельно 20 которым подключены блокирующие диоды 10(11), и коллекторы которых соедине,ны через последовательно включенные диод 12(13) и дроссель 14(15) с замыкающим диодом 16(17) с концами пер- вичной обмотки трансформатора 1.Коллектор управляющего транзистора и - р - и-типа 2(3) через первый резистор 18(19) соединен через диоды 20(21) с первым входным (положитель ным) питающим выводом и через второй резистор 22(23) с параллельно включенным диодом 24(25) с базой управляющего транзистора 4(5), коллектор которого через третий резистор 26(27) подключен к базе силового транзистора 8(9). Эмиттер управляющего транзистора 6(7) соединен через диод 28(29) с коллектором транзистора 4(5), через резистор 30(31) с первым 40 входным питающим выводом и через блокирующий диод 32(33) с коллектором. силового транзистора 9(8) другого плеча, Коллектор через резистор 34(35) подключен к базе транзистора 45 2(3), база соединена через резистор 36(37) с базой транзистора 4(5) и через цепочку резистор 38(39) и фото- диод диодного оптрона 40(41) с вторым входным питающим выводом. 50 Цепи запирания выполнены в видерезисторов 42(43), 44(45) и 46(47),имекяцих общую точку, соединенную через диод 48(49) с источником запирающего напряжения.Преобразователь работает следующим образом. Импульсы управления поочереднокоммутируют фотодиоды диодных оптронов 40 и 41 верхнего и нижнего плеча.В момент включения фотодиода 40на базе транзистора 6 возникает отпирающий потенциал, транзистор 6 отпирается. Ток через резистор 30, открытый транзистор 6, резистор 34 откры"вает транзистор 2, который, в своюочередь, отпирает силовой транзистор8По мере открывания транзистора 2увеличивается падение напряжения нарезисторе 12, которые создает черезрезистор 2 отпирающий потенциал набазе транзистора 4.Транзистор 4 отпирается, ток через него увеличивается, в связи счем увеличивается ток через резистор26 в базовой цени силового транзистора 8 и увеличивается ток через диод 28 в эмиттерной цепи транзистора8, что ведет к еще большому открыванию транзистора 2, ток которого и,ток резистора 26 еще быстрее отпира,ют силовой транзистор 8, коммутирующий одну полуобмотку трансформатора 1,Открывание транзистора 2 ведет кеще большему отпиранию транзистора4. Процесс, таким образом, носит регенеративный характер за счет глубокой положительной обратной связи между транзисторами 2 и 4.3За счет положительной связи управляющие транзисторы и силовой тран-.зистор 8 плеча быстро переходят иззапертого состояния в состояние насыщения. Через одну полуобмотку трансформатора течет то.В момент окончания управляющегоимпульса на фотодиоде 40 начинаетсяпроцесс запирания транзисторов.Сначала начинает закрыватЬся транзистор 6, что в, свою очередь, ведетк эапиранию транзистора 2. Падениенапряжения на резисторе 18 уменьшается, что ведет к эапиранию транзистора 4 и уменьшению тока через диод 28,резистор 26, запиранию транзистора 6;Уменьшение тока через транзисторы2 и 4 ведет к запиранию силовоготранзистора 8. Процесс запираниятранзисторов 2 и 4 носит также регенеративный характер, и транзисторыиз состояния насыщения переходят в,состояние отсечки. Сокращение времени перехода транзисторов плеча иэсостояния насыщения в состояние от.5958 4ной схеме, содержащий в каждом плече силовой транзистор, база которого соединена с эмиттером первого из трех управляющих транзисторов, входы которых связаны с выходом задающего генератора, причем тип проводимости первого управляющего транзистора аналогичен, а тип проводимости второго управляющего транзистора противоположен типу проводимости силового транзистора, резисторы, цепи запирания, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности и увеличения частоты коммутации, коллектор первого управляющего транзистора через первый резистор соединен с первым входным питающим выводом и через второй резистор, зашунтированный первым диодом, - с базой второго управляющего транзистора, к которой первый диод подключен своим анодом, причем эмиттер второго управляющего транзистора соединен с первым входным питающим выводом, а коллектор через третий резистор подключен к базе силового транзистора, эмиттер третьего управляющего транзистора, тип проводимости которого противоположен типу проводимости силового транзистора, соединен через второй, согласно включенный диод с коллектором второго управлявшего транзистора, через четвертый резистор с первым входным питающим выводом и через блокирующий диод с коллектором силового транзистора противоположного плеча, коллектор третьего управляющего транзистора через пятый резистоР .соединены с.базой первого управляющего транзистора, а база подключена через шестой ,резистор к базе второго управляющего транзистора и подключена также к выходу задающего генератора.2, Преобразователь по п,1, о т -л и ч а ю щ и й с я тем, что цепи запирания каждого плеча выполнены в виде цепочки иэ двух последоватеЛьно соединенных резисторов, крайние выводы которой соединены соответственно с базой первого и эмиттером третьего управляющих транзисторов, а средний вывод цепочки через введенный резистор соединен с базой силового транзистора, а через запирающий диод - с выводом источника запирающего напряжения. 3126сечки сокращается за счет действиязапирающего напряжения, приложенного к эмиттеру транзисторов 2 и 8 через резисторы 42,44 и 46. Запираниютранзистора 4 способствует диод 24,включенный параллельно резистору 22,зазыкающий базовый ток транзистора,и через резистор 18 на эммитер.В другом плече процессы отпирания-запирания транзисторов происхо Одят аналогично.Диоды 32 и 33 исключают возникновение сквозных токов при случайномвозникновении отпирающего импульсав другом плече. 15Ксли, допустим, открыт силовойтранзистор 8 верхнего плеча, то эммитер транзистора 7 нижнего плеча через диод 33, открытый транзистор 8оказывается замкнутым на общую отри Оцательную шину питания. Открываниетранзистора 7, таким образом, исключается, Аналогично исключается открывание транзисторов верхнего плеча,если открыты транзисторы нижнего пле ча.Диоды 12 и 13 исключают прохождение тока через диоды 32 и 33 в обмотку трансформатора 1. Дроссели 4 и15 с замыкающими диодами 16 и 17 ЗОуменьшают потери в силовых транзисторах в переходных режимах. Диоды10 и 11 замыкают ЭДС самоиндукциипри эапирании силовых транзисторов8 и 9.Диоды 20 и 21 исключают проник 35новение импульсных выбросов с управляющих транзисторов плеч, Диоды 48и 49 исключают взаимовлияние процес сов в обоих плечах через цепи запи ОранияеТаким образом, включение управляющих транзисторов каждого плеча посхеме с глубокой положительной обратной связью позволяет уменьшить потери силовых транзисторов во время пере.ходных процессов, повысить тем самымКПД преобразователяи улучшитьмассо габаритные показатели,Включение диодов, исключающих возОникновение сквозных токов в обоихплечах, повышает надежность преобразователя.Формула изобретения1, Преобразователь постоянногонапряжения, выполненныи по двухтактч55