Транзисторный преобразователь с защитой

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1739434 А 19) 02 Н 7/12 САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ТЕЛЬСТВУ ТОРСКОМУ С довательскии инсименко 572(088.8)1,тво СССРО, 1978. ПРЕОБРАЗОВ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(57) Сущность изобретения: устройство содержит переключающий транзистор 1, измерительный резистор 3, ограничительный резистор 4, защитный транзистор 5, источник 6 управляющих импульсов, входной трансформатор 7 с первичной обмоткой 8 и вторичной обмоткой 9 со средним выводом 10. 2 - 1 - 3 - 10, Если коллекторный ток транзистора 1 превышает расчетную величину, суммарное напряжение на участке базаэмиттер транзистора 5 достаточно, чтобы последний открылся, В результате входное напряжение на транзисторе 1 падает, а коллекторный ток уменьшается до расчетной величины для тока перегрузки. 1 ил.Ь/потерям энергии транзисторного преобразователя.Целью изобретения является уменьшение потерь энергии транзисторного преобразователя с защитой.В транзисторном преобразователе с защитой, содержащем переключающий транзистор, коллектор которого соединен с одним из выводов нагрузки в цепи коллектора, эмиттер подключен к первому выводу измерительного резистора и через ограничительный резистор соединен с базой за 5 10 щитного транзистора, коллектор которого подключен к базе переключающего транзистора, а эмиттер - к выводу для подключения источника питания, и источник управляющих импульсов, введен входной 15 трансформатор с первичной обмоткой и вторичной обмоткой, снабженной средним выводом, подключенным к второму выводу измерительного резистора, причем ее край ние выводы соединены соответственно с 20 эмиттером и коллектором защитного транзистора, а первичная обмотка входного трансформатора подключена к источнику управляющих импульсов,На чертеже показана схема транзисторного преобразователя с защитой.Преобразователь содержит переключающий транзистор 1, нагрузку в виде трансформатора 2, измерительный 3 и ограничительный 4 резисторы, защитный транзистор 5, источник б управляющих импульсов, входной трансформатор 7 с первичной обмоткой 8 и вторичной обмоткой 9 со средним выводом 10.Преобразователь в импульсном режиме работает следующим образом.В паузе. между импульсами транзистор 1 закрыт, ток в нагрузке в виде трансформатора 2 отсутствует. Импульсы положительной полярности вырабагываются источником б управляющих импульсов, поступают на первичную 8 и вторичную 9 обмотки трансформатора 7, Вторичная обмотка 9 имеет средний вывод 10. Часть обмотки, которая подключена между базой транзистора 1 и выводом 10, предназначена для включения транзистора 1, а вторая часть обмотки между выводом 10 и общей шиной является обмоткой положительной обратной связи. Соотношение витков обмотки запуска и обмотки обратной связи составляет 10:1,Импульсы положительной полярности открывают транзистор 1, Коллекторный ток протекает по цепи:+О, первичная обмотка выходного трансформатора 2, участок коллектор - эмиттер транзистора 1, измерительное сопротивление 3, вывод 10 и через обмотку положительной обратной связи на 25 30 35 40 45 50 55 Изобретение относится к электротехнике и электронике, в частности к вторичным источникам электропитания с преобразованием напряжения с помощью переключающегося транзистора, снабженного схемой защиты от перегрузки по току.Известно устройство, содержащее переключающий транзистор с нагрузкой в цепи тока коллектора, а эмиттер подключен к первому выводу измерительного резистора и через ограничительный резистор к базе защитного транзистора, коллектор которого подключен к базе переключающегося транзистора, а эмиттер - к второму выводу измерительного резистора. В устройстве измерительный резистор является датчиком тока перегрузки переключающего транзистора.Однако измерительный резистор является источником дополнительной потери энергии, а сам измерительный резистор имеет большие размеры для отвода тепла, выделяющегося на нем, что отражается на увеличении размеров самого транзисторного преобразователя.Наиболее близким к предлагаемому является транзисторный преобразователь с защитой, который содержит переключающий транзистор, коллектор которого соединен с одним из выводов резистора нагрузки, эмиттер подключен к первому выводу измерительного резистора и через ограничительный резистор соединен с базой защитного транзистора, коллектор которого подключен к базе переключающего транзистора, а эмиттер - к выводу источника питания, и источник управляющих импульсов,Преобразователь работает в импульс ном режиме переключения с помощью импульсов, поступающих от источника управляющих импульсов на вход переключающего транзистора, При отсутствии управляющих импульсов переключающий транзистор закрыт, Для повышения эффективности работы схемы защиты между источником управляющих импульсов и базой ключевого транзистора включен разделительный резистор согласования выходного сопротивления источника управляющих импульсов с малым сопротивлением участка коллектор - эмиттер открытого транзистора защиты при перегрузке.Недостаток известного устройства состоит в том, что для эффективной работы схемы защиты дополнительно включен разделительный резистор между выходом источника управляющих импульсов и базой переключающего транзистора, что приводит к дополнительной потере энергии источника управляющих импульсов и общим1739434 50 Составитель К,ЕмельяновТехред М,Моргентал Корректор Н,Ревская Редактор И,Шулла Заказ 2007 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101ушину. Напряжение с обмотки положительной обратной связи трансформируется в обмотку запуска, вызывая резкое возрастание входного напряжения на транзисторе 1 и лавинообразное увеличение коллекторного тока, образуя крутые фронты выходного импульса на вторичной обмотке трансформатора 2.Напряжение, выделяющееся на измерительном резисторе 3 и обмотке положительной обратной связи, синфазно прикладывается через ограничительный резистор 4 к участку база-эмиттер транзистора 5 защиты, Если коллекторный ток транзистора 1 превышает расчетную величину, суммарного напряжения на участке база - эмиттер транзистора 5 защиты достаточно, чтобы транзистор 5 защиты открылся, Малым сопротивлением участка коллектор - эмиттер транзистора 5 шунтируется вторичная обмотка 9, входное напряжение на ключевом транзисторе падает, а коллекторный ток уменьшается до расчетной величины для тока перегрузки,В связи с тем, что напряжение обмотки положительной обратной связи суммируется с напряжением, выделяемым измерительным резистором 3, величина сопротивления последнего должна быть уменьшена, что сказывается на уменьшении потерь энергии на измерительном резисторе 3, Для того, чтобы транзисторный преобразователь с ключевым транзистором 1 не самовозбудился. в источнике б управляющих импульсов предусмотрен транзисторный ключ, замыкающий обмотку 8 накоротко в момент отсутствия импульсов. Таким образом, введение входного трансформатора со средней точкой, в котором обмотка положительной обратной связи является еще и источником напряжения защиты позволяет уменьшить величину измерительного сопротивления 3 и таким образом уменьшить потери энергии в цепи коллектора в транзисторном п реобразователе с защитой.Предлагаемая схема транзисторного преобразователя с защитой особенно полезна для двухтактных преобразователей,подверженных воздействию так называемых сквозных токов перегрузки, когда обаключевых транзистора находятся одновре 5 менно в открытом состоянии, образуя цепькороткого замыкания для источника питания,Для практического использования преобразователя необходимо иметь при часто 10 те 20 кГц входной трансформатор 7 собмотками; первичная 8 100 витков проводаф 0,1 мм, вторичная 9 10 витков провода ф 0,4мм и обмотка обратной связи 1 - 2 витка,сердечник - ферритовое кольцо К 10 х 6 х 4,515 марки М 2000 НМ 1-17, Величина сопротивления измерительного резистора 3 беретсяв 2 - 3 раза меньше, чем при отсутствии обмотки обратной связи, Мощность в нагрузкепри этом не менее 100 Вт.20 Преобразователь с защитой предполагается использовать в блоках питания персональных компьютеров по НИОКР "Кейс",проводимой в НПО "Микропроцессор". 25 Формула изобретенияТранзисторный преобразователь с защитой, содержащий переключающий транзистор, коллектор которого соединен содним из выводов первичной обмотки вы 30, ходного трансформатора, эмиттер подключен к первому выводу измерительногорезистора и через ограничительный резистор соединен с базой защитного транзистора, коллектор которого подключен к базепереключающего гранзистора, а эмиттер -35 к выводу для подключения источника питания, иисточник управляющих импульсов,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюуменьшения потерь энергии, введен входной трансформатор с первичной обмоткой и40 вторичной обмоткой, снабженной среднимвыводом, подключенным к второму выводуизмерительного резистора, причем ее крайние выводы соединены соответственно сэмиттером и коллектором защитного транзистора, а первичная обмотка входного45 трансформатора подключена к источникууправляющих импульсов,