Конвертор

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕ Н ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 11 11652664 Союз СоветскихСоциалистицескинРеспублик/15 Гееударотеенный комитет СССР оо делам изобретений н отиритийОпубликовано 15, 03. 79,Бюллетень Дата опубликования описания 18.) Авторыизобретени П. Иванов и Е. А. Маэуренко Заявител 54) КОНВЕРТОР области элект пользовано в ус аппаратуры раз 1 х перегрузок уменьользования трацзцсконвертора и ухудпоказатели устройстных резисторов в зисторов приводит к а самовозбуждецця ранения пиковых токовьшает коэффициент испторов по току и КПДшает весогабаритныества. Включение балла5 коллекторные цепи транутрате мягкого режимавтогенератора.Целью изобретенияэффективности использ1 В устранение пиковыхтранзисторов .и сохранесамовозбуждения. является повышение ования транзисторов, токовых перегрузок ние мягкого режима Цель досжен двумя15дь 1 й из котцепь соотвепитающей штрансформатми цепямипрямом надиода, каждбазой транзластного рематора. оИзобретение относится кротехники и может быть истройствах электропитанияличного назначения.Известен преобразователь постоянного напряжения с самовозбуждением и насыщающимся выходным трансформатором, построенный по схеме с трансформаторной положительной обратной связью 1.Наиболее близким к данному изобретению является конвертор, содержащий автогецератор с самовозбуждением, состоящий из двух транзисторов одного типа проводимости, включенных по схеме с общим эмиттером, с резисторами в базовых цепях и трансформатора с коллекторными, базовыми и выходными обмотками, причем в коллекторцую цепь каждого из указанных транзисторов включена соответствующая коллекторная обмотка трансформатора, а в базовук 1 цепь - обмотка трансформатора 2.Однако у известного устройства либо транзисторы используются неэффективно, либо присутствуют пиковые токовые перегрузки транзисторов. Параллельное включение нескольких транзисторов с целью усттигается тем, что конвертор сцаббалластными резисторами, кажорых включен в коллекторную тствующего транзистора между иной и коллекторной обмоткой ора, и двумя последовательныиз резистора и включенного в правлении полупроводникового ая из которых включена между истора и точкой соединения балзистора с обмоткой трансф р652664 Формула изобретения 3На фиг. 1 представлена принципиальнаяэлектрическая схема конвертора; на фиг, 2 - временная диаграмма выходного тока,Устройство выполнено по схеме автогенератора с самовозбуждением и содержит транзисторы 1 и 2 одного типа проводимости, включенные по схеме с общим эмиттером, и трансформатор 3 с двумя коллектор- ными (%), двумя базовыми (Ъ,) и двумя выходными (Ю ) обмотками, Последова О тельно с базовой обмоткой в каждом каскаде включен базовый резистор 4 и 5 соответственно, задающий величину тока базы при открывании транзистора и величину выключающего тока при закрывании транзистора. Диоды 6 и 7 шунтируют переходы15база-эмиттер транзисторов 1 и 2, ограничивая величину обратного напряжения на этих переходах, Последовательно с каждой коллекторной обмоткой трансформатора 3 включены балластные резисторы 8 и 9, огра ничивающие величину пиковых значений тока коллектора транзисторов 1 и 2 соответственно. Между точками соединения коллекторных обмоток трансформатора 3 с балластными резисторами 8 и 9 и базами соответствующих транзисторов 1 и 2 включены цепи, состоящие из последовательно соедйненных резисторов 10 или 11 и полупроводниковых диодов 12 или 13 соответственно, причем диоды включены в прямой полярности. Диоды 14 и 15 служат вентилями двухполупериодного выпрямителя на выходе схемы. Резистор 16 служит нагрузкой конвертора, конденсатор 17 фильтрует выходное напряжение.Резистор 10 (11) выбирается так, чтобы 35транзистор 1 (2) при отсутствии колебаний находился в активном режиме, что определяет наличие усилительных свойств каскада и, как следствие, величина коэффициента усиления цепи обратной связи оказывается достаточной для того, чтобы обеспечивался мягкий режим самовозбуждения, Наличие полупроводникового диода 12 (13) в цепи линейной отрицательной обратной связи по постоянному току в каждом каскаде обеспечивает фиксацию рабочей точки транзис тора в активной области при отсутствии колебаний практически при любом значении коэффициента усиления транзистора по току,Поскольку в каждом усилительном каскаде имеется свой автономный контур отрицательной обратной связи по постоянному току, рабочая точка транзистора в каждом каскаде при отсутствии колебаний автоматически устанавливается в активной области независимо от разброса параметров транзисторов в разных каскадах.В режиме установившихся колебаний уп" равление транзисторами происходит по цепям положительной обратной связи по переменному току, которые независимы от цепей отрицательной обратной связи по постоянному току, а влияние последних на работу транзисторов в этом режиме несущественно,Если величина сопротивления балластного резистора (8 и 9) выбрана из условия Где Еиакс максимальЙая величина напря жения питания;1,.оп - величина допустимого коллекторного тока транзистора,то наличие балластных резисторов 8 и 9 в коллекторной цепи каждого транзистора 1 и 2 соответственно определяет невозможность превышения коллекторного тока допустимой величины при любых режимах работы конвертора, в том числе и в режиме короткого замыкания на выходе (в нагрузке). При к. з. на выходе в схеме просто срываются колебания; они вновь возникают после устранения к.з., при этом конвертор полностью сохраняет свою работоспособность.Трансформатор в этой схеме может использоваться как линейный, так и, на сердечнике с прямоугольной петлей гистерезиса (ППГ). Причем схема допускает применение линейного трансформатора, работающего как с насыщением сердечника, так и в линейном режиме (без насыщения сердечника). Однако наиболее целесообразно применение в такой схеме трансформатора на сердечнике с ППГ. Это существенно снижает величину пульсаций выходного напряжения на чисто активной нагрузке, т, е. позволяет уменьшить величину фильтрую- щего конденсатора. Так на фиг. 2 а показана эпюра тока нагрузки 1 при отсутствии фильтра на выходе для варианта использования линейного трансформатора, работающего с насыщением сердечника.фиг. 2 б соответствует случаю использования линейного трансформатора в линейном режиме, а фиг. 2 в - случаю применения трансформатора на сердечнике с ППГ.Конверторы с самовозбуждением обычно используются при преобразовании небольшой мощности, поэтому некоторое снижение КПД схемы, связанное с введением балластных резисторов, в этом случае, как правило, вполне допустимо. Конвертор, содержащий автогенератор с самовозбуждением, состоящий из двух транзисторов одного типа проводимости, включенных по схеме с общим эмиттером, с резисторами в базовых цепях и трансформатора с коллекторными, базовыми и выходными652664 уиг. Составитель В. РаинчикТехред О. Луговая Корректор ЕТираж 856 Подписноеударственного комитета СССРм изобретений и открьпийа, Ж 35, Рву ш ска я н аб., д. 4/5атент, г. Ужгород, ул. Проектная,Редактор Л. БаглаЗаказ 073/5ЦН ИИПИ Госпо дел 35, Моск ППП ПФилиа 5обмотками, причем в коллекторную цепь каждого из указанных транзисторов включена соответствующая коллекторная обмотка трансформатора, а в базовую цепь - базовая обмотка трансформатора, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности использования транзисторов, устранения пиковых токовых перегрузок транзисторов и сохранения мягкого режима само- возбуждения, он снабжен двумя балластными резисторами, каждый из которых включен в коллекторную цепь соответствующЕго транзистора между питающей шиной и коллекторной обмоткой трансформатора и двумя последовательными цепями из резистора и включенного в прямом направлении 6полупроводникового диода, каждая из которых включена между базой транзистора иточкой соединения балластного резистора собмоткой трансформатора,5 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Васильева И. К. и др. Анализ переходных процессов в транзисторном преобразователе напряжения-Сб, Полупроводниковые приборы в технике электросвязи. Подред. Николаевского И. Ф. Связь, вып. 1,196,2, Источники электропитания на полупроводниковых приборах, Под ред. Додика С. Д. и Гальперина Е. И. М., Сов.радио, 1969, с. 227 в 2, рис. Ч 1 а.