Преобразователь напряжения

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 1709503 А 03 К 353 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И. ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИ БРЕТЕНИЯ АВТОРСКОМУ СВ ЛЬСТВУ, (21) 4757240/21 18 смещения протекает базовый ток, кото- (22).04.11.89 - рый открывает транзистор 3; Происходит (46)30.01.92; Бюл, М 4, колебательный разряд конденсатора 2 на . (71) Горский сельскохозяйственный инсти- первичнуюобмоткутрансформатора 5; В ретут, зультате энергия источника питания через (72) Т,К, Бураев, Н,И. Байдасов и В.М, Сла-;, трансформатор.5 передается в емкостнув нов . нагрузку 13, что обеспечивает работу преоб- (53) 621,373 (088.8) разователя в режиме короткого замыка- (56) Инструкция по эксплуатации осцилло-ния. После запирания .дифференцирующей графа С 8-13 ГВ 2.044,079.: цепью 16, 17 транзистора 3 энергия заря- (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ. -: женного согласующего конденсатора 9 пе- (57) ИЗобретение относится к электротехни- . редается в первичную обмотку 6 ке; Цель. изобретения - . повышение надеж-. трансформатора через диод 12 и вторичную ности преобразователя путем уменьшенияобмотку 7 трансформатора. После разряда тока потребления при снижении частоты и. конденсатора. 17 цикл заряд нагрузки 13исключения коммутационных выбросов повторяется и по достижейии заданного нанапряжения. При подаче от. источника 1 пи- . пряжения срабатывает. пороговый элемент , ф тающего напряжения заряжается фильтру- . 19, открывается.транзистор 15 и отключаетющий конденсатор 2 и через резисторы 16,. ся преобразователь напряжения, 2 ил. Изобретение относится к электротехни-щий транзистор 3, между базой и эмиттером ке и может быть использовано в преобразо- . которого включен диод 4, трансформатор 5, . вателях постоянного напряжения. с имеющий первичную 6, вторичную 7 и доизменяющейся во времени нагрузкой, на-. полнительную 8 обмотки, конденсатор 9, пример при заряде конденсатора,:выпрямитель 10, состоящий.из диодов 11 иЦелью изобретения является повыше, нагрузку 13, включенную на выходе выние надежности;преобразователя путем . прямителя 10. Параллельно диоду 4 включеуменьшения тока при.снижении частоты ины демпфирующие конденсатор 14 и цепь исключения недопустимых коммутацион- . эмиттер-коллектор шунтирующего транзиных выбросов напряжения стора 15. Между базой коммутирующего,На фиг. 1 представлена электрическая транзистора 3 и дополнительной обмоткой схема преобразователя напряжения; .на: 8 трансформатора 5 введены цепь.иэ послефиг. 2 - временные диаграмйы токов и на- довательно включенныхрезистора 16 идифпряжений преобразователя напряжения; ференцирующего конденсатора 17, местоПреобразователь напряжения содер-соединения которых связано с коллектором жит последовательно включенные источниквунтирующего транзистора 3 через рези- питания 1, к выводам которого, подключен,-стор 18 смещения, Пороговый элемент 19 фильтрующий конденсатор 2, коммутирую- входом подключен к нагрузке 13, а выходом;.ранзистора 15.Преобразователь работает следующимобразом,При подаче от источника 1 питающего 5напряжения заряжается фильтрующий конденсатор 2; Через обмотку 6 трансформато ра 6, эмиттерный переход транзистора 3,резисторы 16 и 18 возникает базовый токтранзистора 3. Наводимое .в обмотке 8 10напряжение способствует дальнейшему нарастанию базового тока и транзистор 3 открывается и происходит колебательныйразряд конденсатора 2 на первичную обмотку 6 трансформатора 5, В результате 15энергия источника питания через трансформатор 5, согласующий конденсатор 9, выпрямитель 10 передается в .конденсатор(нагрузку) 13.Наличие в качестве нагрузки конденсатора 13 обуславливает. работу преобразователя напряжения от режима короткогозамыкания (конденсатор 13 не заряжен) донекоторого нагрузочного режима, определяемого необходимым значением напряжения на конденсаторе,Колебательный разряд конденсатора 2осуществляется следующим образом. Приположительном полупериоде тока через,первичную обмотку 6 трансформатора 5 он 30ироходит по цепи конденсатор 2 - первичная обмотка 6 - . цепь эмиттер-коллектор .коммутирующего транзистора 3; При этомчасть энергии через.вторичную "обмотку 7,. согласующий конденсатор 9, выпрямитель 3510 передается в конденсатор 13, на которомпоявляется некоторое напряжение. Это напряжение сохраняется на конденсаторе 13,так как диод 11 не позволяет передаватьэнергию от конденсатора 13 обратно в цепь, 40Кроме этого, заряженным оказывается иконденсатор 9, который, разряжаясь черездиод 12 на вторичную обмотку 7, передаетэнергиюв первичную обмотку 6. Обратной,передаче энергии соответствует появление 45в иервичной обмотке 6 отрицательного пол-уцариодэ тока; который замыкается по цепиконденсатор 2- иервичная обмотка 6-диод4 - переход.база-.коллектор транзистора 3.В результате часть неиспользованной энергии в системе преобразователь - нагрузкаврвзращается в конденсатор 2.Временнаядиаграмма тока через обмотку 6 при не за-рфкенном конденсаторе 13 приведена нафиг, 2 (кривая 1). 55Цепь резистора 16 - дифференцирующий конденсатор 17 обеспечивает запиранЦе транзистора 3 в момент с 1 прохождениятока через нуль. Временная диаграмма на=првкения на.базе приведена на фиг. 2 (кри 4вая И). Последующее отпирание коммутирующего. транзистора 3 происходит после перезарядки конденсатора 17.Наличие остаточного напряжения на конденсаторе 13 к моменту следующего импульса тока в обмотке 6 приводит к тому, что согласующий конденсатор 9 накапливает меньшую энергию, В результате в первичную обмотку 6 и далее в конденсатор 2 передается также меньшая энергия; Это приводит к. уменьшению. отрицательного полупериода тока в обмотке 6, что сокраща. ет время перезарядки конденсатора 17.и тем самым сокращает время между двумя последующими . включениями транзистора 3. Однако практически не изменяется время протекания положительноо полупериода тока, а запирание транзистора 3 происходит при прохождЕнии така через нуль при,г 1. Временные диаграммы тока (кривая П) и напряжения на базе(кривая И) при наличии на конденсаторе 13 напряжения приведены на фиг, 2, Демпфирующий конденсатор 14 ограничивает повышение частоты срабатывания транзистора 3 в режиме малой нагрузки.Когда напряжение на конденсаторе 13 достигнет необходимой величины, срабатывает пороговый элемент 19 и открывает транзистор.15, который цепью. коллектор - эмиттер шунтирует переход транзистора 3 и удерживает его в закрытом состоянии. Преобразователь напряжения отключается.Отбор энергии от конденсатора 13 ео внеанюю цепь происходит после достиже- . ния на нем необходимого напряжения. На этом заканчивается цикл работы преобразователя напряжения и процесс повторяется вновь.Анализ работы преобразователя напря- . жения и временных диаграмм тока показывает, что действующее значение тока через транзистор 3 при коротком замыкании нагрузки, Когда конденсатор. 13 разряжен,меньше действующего значения тока при наличии напряжения на конденсаторе 13. Запирание коммутирующего транзистора 3 при прохождении тока через нуль исключает недопустимые коммутационные выбросы напряжения (фиг. 2 кривая Ч изменения напряжения на первичнойобмотке трансформатора). Таким образом, повышается эксплуатационная надежность преобразователя напряжения,Формула изобретения Преобразователь напряжения, содержащий последовательно включенные источник питания, к выводам которого подключен фильтрующий конденсатор,. коллектор.эмиттер коммутирующего транзистора,1709503оставитель И,Сапожниковехред М.Моргентал Корректор Л,Бескид Горват Редак каз Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета ло изобретениям иоткрытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб.; 4/5 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. УжгороА Гагарина, 1 между базой и змиттером которого включен диод и трансформатор, имеющий дополни- тельную обмотку, демпфирующий и дифференцирующий конденсаторы, резистор, выпрямитель, выполненный по схеме удвоения напряжения и подключенный к вторичной обмотке трансформатора, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения надежности преобразователя напряжения, введены резистор смещения, шунтирующий транзистор противоположной проводимости коммутирующему транзистору,пороговый элемент, дополнительная обмотка трансформатора через последовательно соединенные дифференцирующий конденсатор и резистор подключены параллельнр 5 диоду, между коллектором коммутирующего транзистора и точкой соединения резистора и дифференцирующего конденсатора установлен резистор смещения, а параллельно диоду включены демпфирующий 10 конденсатор и шунтирующий транзистор,коллектор-база которого через пороговый элемент подключена к выходу выпрямителя.