Преобразователь постоянного напряжения

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 584 Н 02 38 ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ АНИЕ ЭОБРЕТЕНТЕЛЬСТВУ 21) 22) 46) 72) В 32Л.И.Скурих и(088.8)видетельство СССР 03 К 3/286, 1964. детельство СССР 02 М 7/538, 1977. ОЯННОГО НАП к преобрабыть иссточников азличных оже и К АВТОРСКОМУ С 3898523/2422.05.8530.08.87.Ю.Е.СеменоА,А.Липов53) 62 1.314.5856) Авторское163648, кл. НАвторское св632043, кл, Н(57) Изобретение относзовательной технике ипользовано при построевторичного электропита устройств автоматики и телемеханики.Цель изобретения - повышение КПД ибыстродействия. Преобразователь содержит выходной трансформатор с обмотками положительной обратной связи,силовые транзисторы, коммутирующиетранзисторы, времязадающий дроссель,обмотки отрицательной обратной связи,накопительный конденсатор, двухполупериодный выпрямитель и дроссель поцепи питания инвертора. Введение полевых транзисторов с затвором на основе р-и-перехода позволяет избежатькороткого замыкания обмоток положительной обратной связи, ухудшающегокоммутационные процессы в устройстве.1 ил фИзобретение относится к преобразовательной технике и может быть испель.- зовано при построении источников вторичного электропитания различных уст,) ройств автоматики и телемеханики.Цель изобретения в . повышение КПД и быстродействия.На чертеже изображена электрическая принципиальная схема преобразова теля.Устройство содержит выходной трансформатор 1 с силовыми обмотками 2 и 3, обмотками 4 и 5 положительной обратной связи, вспомогательными обмотками 6 и 7 и обмоткой 8 отрицательной обратной связи, силовые транзисторы 9 и 10, эмиттеры которых соединены между собой, а коллекторы - с силовыми обмотками 2 и 3 выходного трансформатора 1, полевые транзисторы 11 и 12, стоки которых соединены с обмотками 4 и 5 положительной обратной связи выходного трансформатора 1, а исктоки - с базами силовых 25 транзисторов 9 и 10, коммутирующие транзисторы 13 и 14, коллекторы которых соединены с затворами полевых транзисторов 11 и 12 а эмиттеры - между собой, токозадающие резисторы ЗО 15 и 16, включенные между затворами и истоками каждого из полевых транзисторов 11 и 12, времязадающий дроссель 17, соединенный с обмоткой 8 отрицательной обратной связи выходного тран-З сформатора 1 (эта цепь соединена также с базами коммутирующих транзисторов 13 и 14) и по цепи 18 питания с первичными обмотками 19 и 20, включенными в шины питания, и вторичной обмот кой 21, образующей с конденсатором 22 параллельный колебательный контур, зашунтированный резистором 23 и включенный на входе коммутирующих транзисторов 13 и 14, причем колебательный контур соединен с базами коммутирующих транзисторов 13 и 14 через резисторы 24 и 25, образующие с дросселем 17 и обмоткой 8 трансформатора 1 времязадающую цепочку., накопительный конденсатор 26, включенный между эмиттерами силовых и коммутирующих транзисторов на выходе вспомогательного выпрямителя, который образуют вьптФямительные диоды 27 и 28, соединенные со вспомогательными обмотками 6 и 7 выходного трансформатора 1 базовые диоды 29 и 30, включенные между эмиттерами силовых транзисторов 9 и 10 и каждым из, стоков полевых транзисторов 11 и 12, конденсаторы 31 и 32 входного фильтра, соединенные с шинами питания, пусковой резистор 33, соединяющий средние точки силовых обмоток 2 и 3 и обмоток 4 и 5 положительной обратной связи выходного трансформатора 1, коммутирующий конденсатор 34, включенный между средней точкой обмоток 4 и 5 и эмиттерами силовых транзисторов 9 и 10, а также диоды 35 и 36, пропускающие инверсный ток и включенные между коллектором и эмиттером каждого из силовых транзисторов 9 и 10 Выходное напряжение инвертора снимается с обмотки 37 выходного трансформатора 1.Устройство работает следующим образом.С подключением на вход инвертора источника питания замыкается цепь положительной обратной связи, один из силовых транзисторов 9 и 10 полностью открывается, а другой закрывается. Коммутирующие транзисторы 13 и 14 закрыты, ток через резисторы 15 и 16 не протекает, напряжение затвор - исток полевых транзисторов 11 и 12 равно нулю, и они имеют минимальное сопротивление и не препятствуют замыканию положительной обратной связи.Предположим, что открыт силовой транзистор 9. К силовой обмотке 2 выходного трансформатора 1 прикладывается напряжение питания, Силовой транзистор 10 под действием напряжения на обмотке 5 остается закрытым. Одновременно через вспомогательную обмотку 6 и выпрямительный диод 27 заряжается накопительный конденсатор 26. Под действием напряжения на обмотке 8 через резисторы 24 и 25 перемагничивается времязадающий дроссель 17. В момент, когда сердечник время- задающего дросселя 17 насыщается в его обмотке ток увеличивается, а следовательно, напряжения на резисторах 24 и 25 падают. Коммутирующий транзистор 13 открывается. Через переход база - змиттер силового транзистора 9, открывшийся коммутирующий транзистор 13 и токозадающий резистор 15 протекает включающий (отрицательный) ток с накопительного конденсатора 26. Выключающий ток базы силового транзистора 9 создает на токозадающем резисторе 15 падение напряжения. Затвор токоограничительного полевого транзи1334324 10 Составит Ершо ор Л.Пчолинска Ре Корректор А,Зимокос ехред М. Х нич 4 Тираж 659 ВНИИПИ Государственного комитета ССС по делам изобретений и открытий 3035, Москва, Ж, Раушская наб даказ 3976 писно дственно-полиграфическое предприятие, г, Ужг ул, Проектн ои стара 11 оказывается под отрицательным потенциалом .относительно истока, Токоограничительный полевой транзистор 11 закрывается. При этом весь5 коллекторный ток коммутирующего транзистора 13 за вычетом остаточного тока полевого транзистора 11 используется в качестве выключающего тока силового транзистора 9.Напряжение на обмотках выходного трансформатора 1 меняет знак, полевой транзистор 11 закрывается, Процесс повторяется, но уже с транзисторами 10, 12 и 14.15 При открывании коммутирующего транзистора (например 13) запирается полевой транзистор 11, прерывая цепь базового тока, текущего через обмотки 20 4 и 5, полевой транзистор 11, базовый переход силового транзистора 9 и базовый диод 30. Таким образом, базовый диод 30 имеет достаточно времени для восстановления обратного соп ротивления. К моменту изменения знака напряжения на обмотках выходного трансформатора 1 и открывания силового транзистора 10 и базового диода 29 базовый диод 30 успевает восстановить обратное сопротивление. формула изобретения Преобразователь постоянного напряжения, содержащий выходной трансформатор с силовыми, вспомогательными обмотками и обмотками положительной и отрицательной обратной связи, последняя из которых через времязадающий элемент подсоединена к входам коммутирующих транзисторов, соединенных также с вторичной обмоткой дросселя, включенного последовательно с входными выводами, накопительный кон- . денсатор, включенный между эмиттерами силовых и коммутирующих транзисторов на выходе выпрямителя, причем обмотки положительной обратной связи через токоэадающие элементы подсоединены к базам силовых транзисторов, соединенных с цепями коллекторов коммутирующих транзисторов, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью повышения КЦП и быстродействия, каждый из токозадающих элементов выполнен в виде полевого транзистора, включенного согласно с направлением протекания базового тока силового транзистора, при этом затвор полевого транзистора присоединен к коллектору соответствующего коммутирующего транзистора непосредственно, а в коллекторную цепь последнего введен резистор.