Преобразователь постоянного напряжения в переменное

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(23) Приоритет -Н 02 М 7/53 Государственный комате Опубликовано 30,10,81, ата опубликования оп 3) УДК 62 314юллетень4 во делам изобретени и открытий сания 05. .8) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПЕРЕМЕННОЕ1Изобретение относится к импульсной и преобразовательной технике и может быть использовано в качестве задающего генератора прямоугольного напряжения в устройствах различного назначения, например в импульсных стабилизаторах и преобразователях напряжения. При этом зачастую возникает необходимость в обеспечении запуска таких генераторов при малых значениях питающего их напряжения.Известны )треобраэователи, содержащие транзисторы, включенные по мостовой схеме, трансформатор, базовые и запускающие резисторы 1 и 2.Недостатки 1 гаких генераторов - большие потери мощности в.резисторах запуска, снижающие КПД устройства в целом, большое количество обмоток трансформатора, увеличивающее габариты и массу устройства, ограниченный диапазон. изменения условий эксплуатации (питающего напряжения, температуры окружающей среды и т.д.), при котором обеспечивается надежный запуск автогенератора.Наиболее близким по технической сущ. ности к предлагаемому является преобразо-. ватель, содержащий две пары транзисторов разного тцпа проводимости и трансформатор с первичной обмоткой обратной связи 3.. Недостатком этого элемента является отсутствие элементов запуска, без которых пуск генератора затруднен, а при определенном совпадении параметров транзисторов практически невозможен. Кроме того, велики потери мощности в транзисторах, резко возрастающие с ростом напряжения питания и температуры окружающей среды, из-за отсутствия базового резистора и большая установленная мощность обмотки обратной связи (напряжение обратной связи большй напряжения на первичной обмотке), что требует повышенных габаритов и массы трансформатора.Цель изобретения - снижение потерьмощности, уменьшение габаритов и массы, ,повышение надежности запуска в широком диапазоне изменения питающего напряжения и температуры окружающей среды.Поставленная цель достигается тем, чтов преобразователь мостового типа, содержа щий две пары транзисторов разного типапроводимости и трансформатор с первичной обмоткой и обмоткой обратной связи, дополвительно введены два базовых резистора,877756 транзисторов одного типа проводимости попарно соединены между собой и с соответствующими клеммами для подключения источника питания, выводы первичной обмотки подключены к соединенным попарно коллекторам транзисторов разного типа проводимости, при этом обмотки обратной связи через базовые резисторы включены между 10 баэамн транзисторов одного типа проводиНа чертеже представлена принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства,Преобразователь содержит две пары транзисторов 1, 2 н 3,4 разного типа прово димости, диоды 5 - 8, трансформатор 9 с первичной обмоткой 10 и обмотками 11 и 12 обратной связи, базовые резисторы 13 и 14 и запускающий резистор 15.Г 1 реобразователь работает следующим образом. 30 35 40 45 5055 формула изобретения 3запускающий резистор, вторая обмотка обратной связи и четыре диода, включенные встречно-параллельно переходам база-эмиттер каждого транзистора, причем эмиттеры мости, а запускающий резистор включен между базами двух диагонально расположенных транзисторов разного типа проводимости. При включении напряжения питания за счет смещения по цепи резистора 15 (плюс источника питания, переход эмиттер-база транзистора 1, резистор 15, переход базаэмиттер транзистора 4, минус источника питания) рабочая точка транзисторов 1 и 4 переходит в активную область. По первич ной обмотке 1 О трансформатора 9 протекает ток, индуктирующнй в обмотках 11 и 12 обратной связи ЭДС запирающей полярности (знаки без скобок на чертеже) для транзисторов 2 и 3 и отпирающей - для транзисторов 1 и 4. Это приводит к еще большему открыванию транзисторов 1 и 4 и, как следствие, к дальнейшему увеличению коллекторного тока и ЭДС обмоток обратной связи и т.д, до полного открывания транзисторови 4 и полного запирания транзисторов 2 и 3. В результате этого напряжение источника литания окажется приложенным к первичной обмотке 10 трансформатора 9, Эго состояние будет сохраняться до тех пор, пока магнитный поток в сердечнике трансформатора не.достигнет величины на. сыщения. Связанное с.этим резкое уменьшение магнитной проницаемости вызывает увеличение тока намагничивания, и, как следствие, коллекторного тока транзисторов 1 и 4 до величины, определяемой током базы, т.е. до величины, соответствующей границе насыщения. Изменение магнитного потока прекращается и напряжения, наведенные на обмотках, уменьшаются до нуля, Резкое уменьшение токов в обмотках, происходящее при этом, вызывает появление в 4обмотках ЭДС противоположной полярности (знаки в скобках иа чертеже) - запирающей для транзисторов 1 и 4 и отпирающей для транзисторов 2 и 3. Аналогично предыдущему случаю транзисторы 2 и 3 очень быстро переходят в режим насыщения, а транзисторы 1 и 4 - в режим отсечки, Теперь напряжение источника питания окажется приложенным к первичной обмотке 10 трансформатора 9 в обратной полярности. После насыщенйя сердечника рассмотренный цикл переключения транзисторов повторяется. Обмотки 11 и 12 обратной связи преобразователя работают поочередно на базовые цепи транзисторов 1 н 3 через диоды 5 и 7 и транзисторов 2 и 4 через диоды б и 8. Одновременно диоды 5 - 8 защищают переходы .база-эмиттер транзисторов от пробоя обратным напряжением. Резисторы 13 и 14 служат для ограничения базового тока транзисторов и создают явную асимметрию базовых цепей, так как общее сопротивление базовой цепи транзисторов 2 и 3 для пускового тока больше, чем у транзисторов 1 и 4, Режим автоколебаний устройства начинается прн токе смещения (запуска), равном или превышающем пороговое значение тока базы, соответствующее пороговому входному напряжению транзисторови 4; Сопротивление запускающего резистора 15 может быть достаточно большим, поэтому реальные потери мощности в нем не превышают 1 - 2% от мощности автогенератора, тогда как потери мощности в запускающих цепях известных автогенераторов достигают 10 - 15%.В предлагаемом устройстве установленная мощность обмоток обратной связи значительно ниже, чем в известном устройстве, что позволяет снизить массу и габариты трансформатора, а также потери на управление транзисторами,Необходимость обеспечения цепей для протекания базовых токов в оба полупериода требует шунтирования базовых переходов диодами, что ограничивает обратные напряжения на этих переходах и повышает надежность устройств.Главным достоинством данного автогенератора является исключительно амягкий режим запуска во всех условиях эксплуатации, в результате чего автоколебания возникают уже при напряжении питания порядка 2 - 3 В, а также отсутствие ограничения на максимальное напряжение питания по условнк обеспечения запуска. Преобразователь постоянного напряжения в переменное, содержащий две нары877756 транзисторов разного типа проводимости и трансформатор с первичной обмо 1 юй и обмоткой обратной связи, отличающийся тем что, с целью снижения потерь мощности, уменьшения габаритов, массы и повышения надежности запуска в широком диапазоне изменения условий эксплуатации, дополнительно введены два базовых резистора, запускающий резистор, вторая обмотка обратной связи н четыре диода, включенные встречно-параллельно переходам база-эмиттер каждого транзистора, причем эмиттеры транзисторов одного типа проводимости попарно соединены между собой н с соответствующими клеммамидля подключения источ- ника питания, выводы первичной обмотки подключены к соединенным попарно коллекторам транзисторов разного типа проводи. мости, при этом обмотки обратной связи чебрез базовые резисторы включены между базами транзисторов одного типа проводимости, а запускающий резистор включен. междубазами двух диагонально расположенныхтранзисторов разного типа проводимости,.3 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Источники электропитания на полу- проводниковых приборах. Проектированиеи расчет, Под ред, С; Д, Додика и Е. И. Гальперина, М., Советское радио, 1969, с. 232 -10 234.2, Росляков В, А.Анализ процесса запуска двухтактного транзисторного преобразователя напряжения, Сборник Полупроводниковые приборы и их применение, вып. 12,М., Советское. радио, 1964, с. 189.3. Акцептованная заявка ФранцииН. Цишкас 4/5тная, 4 Составитель ко Техреду А. Бо Тираж 733 ПИ Государственного делам изобретений Москва, Ж - 35, Рау П Патент, г. Ужгоедактор С, Таранеаказ 9638/84ВНИИп313035,филиал ПП ская Корректор Подписное СССРий комитета и откры шская на род, ул. Билак