Конвертор с автотранспортными соединениями

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскннСоцналнстнческннРеспублик и 758441 е(61) Дополнительное к акт. свил-ву(28)Приоритет ОпУбликовано 23.08.80. Бюллетень нй 31 Дата опубликования описания 23,(В.80но делан нзобретеннй н отнрцтнй(54) КОНВЕРТОР С АВТОТРАНСФОРМАТОРНЫМИ СОЕДИНЕНИЯМИ Изобретение относится к радиотехнической промышленности и может быть использовано в преобразователях постоянного напряжения одного уровня в переменное напряжение прямоугольной формы другого уровня нли в преобразователях постоянного напряжения одного уровня в постоянное напряжение другого уровня.Известны магнитно-транзисторные конверто. ры, транзисторы которых работают в ключевом режиме Щ 210Известные устройства работают как усилители мощности, имея невысокую стабильность уровня выходного сигнала.Наиболее близким техническим решениемт 5 к данному изобретению является конвертор с автотрансформаторными соединениями, содержащий два ключевых элемента на составных транзисторах 31, включающих в себя коммутирующие (силовые) и управляющие транзисторы,20Конвертор также содержит трансформатор, первичная обмотка которого выполнена со средней точкой и автотрансформаторными вы водами, источник питания постоянного напря. жения, источник прямого напряжения смеще. ния, резисторы в цепях базы и источника прямого напряжения смещения.Недостатком известного конвертора является зависимость уровня его выходного напряжения от изменеяия температуры окружающей среды. Действительно, выбрав величину базового тока коммутирующего транзистора из условия работы его в ключевом режиме ф с определенной степенью насыщения при минимальной температуре окружающей среды, для всех остальных значений температуры. будет иметь избьпочность величины базового тока, поскольку статический коэффициент усиления В транзисторов увеличивается. Это приводит к изменению степени насыщения транзистора, что вызывает изменение величины остаточного напряжения насыщения коллектор- эмиттерного перехода силового транзистора и, как следствие, изменение уров. ня выходного напряжения конвертора,Целью изобретения является повышение стабильности заданного уровня выходного напряжения конвертора путем нормирования758441 5 10 15 20 25 ЗО 35 40 45 50 55 3статических парзметров коммутирующих транзисторов в режиме насыщения при изменении температуры окружающей среды.Поставленная цель достигается тем, что в конвертор введена резистнвно-днодная цепочка, диод которой включен между эмиттером управляющего и коллектором коммутирую. щего транзисторов в нзправлении, согласном с базо-коллекторным переходом коммутирующего транзистора, а резистор включен между базой коммутирующего и эмиттером управляющего транзисторов.Функциональная схема конвертора с авто- трансформаторными соединениями представлена иа чертеже.Конвертор содержит составные трзнзистс ры, состоящие из коммутирующих (силовых) транзисторов 1 и 2,унравляющих транзисто. ров 3 и 4, трансформатор 5 со средней точкой и звтотрзнсформаторными отводами в первичной обмотке, резистивно.диодные цепочки, подключенные к базо.коллвкторному переходу коммутирующих транзисторов и содержащие диоды 6, 7 и резисторы 8, 9 в базовых и коллекторных цепях транзисторов 1, 2, 3, 4. Источник 10 постоянного нзпряжения подключен к средней точке трансформатора 5 и к.точке нулевого потенциала.Управление конвертором осуществляется от источника 11 напряжения прямоугольной. биполярной формы по базовым цепям управляющих транзисторов 3, 4. Нагрузка 12 подключена к вторичной обмотке трансформатора 5.Конвертор работает следующим образом.При минимальной температуре, например - 50 С, окружающей среды базовый ток коммутирующих транзисторов 1 и 2 выбирается из условия обеспечения их работы в ключе. вом режиме с заданной степенью насыщения, Величина резистора 8 (9) выбирается такой, чтобы падение напряжения на нем в сумме с напрюкением баэз-коллектор транзистора 1 (2), которое в режиме насыщения имеет согласное с ним направление по отношению к диоду 6 .(7), было равно или несколько меньше раствора характеристики диодов 6 (7) при минимальной температуре. При этих условиях диод 6 (7) будет закрыт и весь ток, протекающий через транзистор 3 (4) и резистор 8 (9), будет полностью попадать в базовую цепь коммутирующего транзистора 1 (2).При повышении температуры окружающей среды происходит возрастание статического коэффициента усиления транзисторов и сужение раствора характеристики диодов 6, 7. 4Появление избыточности тока вызывает увеличение напряжения база-коллектор коммутирующих транзисторов 1/2, и суммарное напряжение, приложенное к диоду б(7), увеличивается, раствор характеристики которых сузился. В результате диод 6(7) открывается и избыточная часть базового тока протекает через диод 6(7) и эмнттер-коллекторный переход коммутирующего транзистора. Тем самым обеспечивается необходимое значение тока базы коммутирующего транзистора 1(2) для поддержания степени насыщения н, следо. вательно, остаточного падения напряжения на нем на одном уровне при изменении температуры окружающей среды.Экспериментальная проверка показала высо. кую эффективность конвертора с введенными в него реэистивно-диодными цепочками, На. пример, в самом неблагоприятном случае, когда в одном составном трагзисторе находятся приборы с минимальным значением, а в другом с максимальным в диапазоне рабочих температур от - 60 до 110 С, устройство облздзло высокой стабильностью заданного уровня выходного сигнала, значение КПД не менее 92 - 96% на частоте коммутации 10 кГц. Формула изобретения Конвертор с автотрансформаторными соединениями, содержащий два ключевых элемента на составных транзисторах, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повышениястабильности задзнного уровня выходногонапряжения путем нормирований статическихпараметров коммутирующих транзисторовв режиме насыщения при изменении температуры окружающей среды, в базовую цепьтранзисторов введена резнстивно-диодная цепочка, диод которой включен между эмиттером управляющего и коллектором коммутирующего транзисторов в направлении, соглас.ном с базо.коллекторным переходом коммутирующего транзистора, а резистор включенмежду базой коммутирующего транзистораиэмиттером управляющего транзистора.Источники информации,принятие во внимание при экспертизе1. Коссов О, А. Усилители мощности натранзисторах в режиме переключений, М.,Энергия, 1974, с, 12-42.2. Моин В. С., Лаптев Н. Н, Стабилизирован.ные транзисторные преобразователи, М.,орькова Редактор ПодписноеСССР аказ 5 б 4 Тираж 783 ННИИПИ Государ по делам изо 113035, Москва Жого комитет й и открыти ен рет ушская наб д. 4/5 иал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная Составитель В, БелоновскийТехред Ж. Кастелевич Корректор А. Гриценк