Преобразователь постоянного напряжения

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИаЛИСтИЧКСНИХРЕСОуБЛИК ю ааи ааювю и шоьпаОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН иэ э роды вукщ занн(54)(57) ПРЕОВРАЗОВАГЕЛЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий задающийгенератор, выходы которого подклю-чены через ограничивающие резисторык соответствующим входам транзисторов двухтактного усилителя мощности,причем-одни иэ выводов ограничивающих резисторов присоединены к однимлектродов диодов, другие электкоторых подключены к соответстим обкладкам конденсатора, свяым с базами транзисторов, о т.801023592 А Н 02 М 7 537 Н 02 М. 3 335 л и ч а ю щ и и с я тем., что, сцелью повышения надежности работыпреобразователя путем обеспечениясимиетричности работы обоих транзисторов при одновременном уменьшенииобратного напряжения на их переходах эмиттер - база, соответствующие обкладки конденсатора присоединены к базам транзисторов черезвведенные резисторы, величина которых выбирается из соотношения20 д- Удкое,Ор.П + 0где В - величина резистора, ограничивающего отпирающийбазовый ток,"О - амплитудное .значение иаЪпряження управления преобраэователемуП - величина допустимого об. г,дон.ратного напряжения на переходе эмиттер - базатранзисторов преобразователя,Но поскольку при этом увеличивается длительность не только времени включения, но и времени выключения транзисторов, сушественного уменьшения амплитуды выбросов сквозных токов и уровня помехоизлучения можно добиться только при значитель,ном увеличении длительности фронта переключения транзисторов, что приводит к резкому увеличению динамических потерь и тем самым снижению КПД,Кроме того, наличие асимметрии плеч, вызванное разбросом времени рассасывания заряда в базах транзис. 55 бО 65 Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в устройствах автоматики, связии электромеханики, требуюших преобразования энергии постоянно 1 о (переменного) напряжения в постоянное (переменное),Известны преобразователи напряжения, содержашие транзисторный инвертор, задаюший генератор, форсируюшие1 ВСР-цепочки и ВСР-цепочки, исключа ОюШие одновременность открытого сос"тояния транзисторов 11, Применениетаких цепочек позволяет снизить динамические потери на 30-50,Однако преобразователям с форсирующими цепочками присущи хотя икороткие, но мошные выбросы сквозных токов, что приводит к снижениюнадежности и повьпаенному помехоиэлучению, спектор которого достаточно 2 Оширок из-эа крутого фронта переключения транзисторов. Форсируюшие це-почки увеличивают выброс напряженияи тока в база транзисторов, что приводит к снижению надежности. 25Преобразователи с ВСР-цепочками,исключавшими одновременность открытия транзисторов, не имеют сквозныхтоков, но иэ-эа разброса параметровсиловых транзисторовим свойственна асимметрия, приводящая к одностороннему насышению силового трансформатора и наличию выбросов токав одном иэ плеч преобразователя,что в свою очередь приводит либо книзкой надежности и повышенному помехоиэлучению, либо к необходимости подбора силовых транзисторов, чтоусложняет устройство, снижает технологичность его изготовления и повышает стоимость. Цепочки известного 40устройства, включающие одновременность открытия транзисторов, требуютдополнительных моточных элементов,что также снижает технологичностьизготовления и повьа(ает стоимость, 45Известен преобразователь напряжения, в котором благодаря включениюемкости между базами транзисторовувеличивается длительность фронтовпереключения и, как следствие, умень Ошается уровень помехоизлучения ( 2) торов, приводит к появлению пульсации с частотой преобразования впервичной сети и нагрузке, т.е. кснижению надежности устройства.Наиболее близким к предложенному по технической сути является преобразователь постоянного напряжения,содержащий эадаюший генератор, выходы которого подключены через ограничивающие резисторы к соответствуюшим входам транзистооов двухтактногоусилителя мошности, причем одни извыводов ограничивающих резисторовприсоединены к одним из электродовдиодов, другие электроды которыхподключены к соответствуюшим обкладкам конденсатора, связанным сбазами транзисторов3(.В устройстве эа счет форсирования эапираюшего базового тока уменьшается время одновременного вклю-чения транзисторов преобразователя и тем самым увеличивается егоКПД,Однако ограничивающие отпирающий1ток резисторы не могут быть выбраныдостаточной для обеспечения симмет"рии работы плеч преобразователя величины, поскольку для этого необходимо увеличить и напряжение управления(сложенное с напряжением заряженного в предыдуший полупериод конденсатора) прикладывается как обратноек переходам эммитер - база транзисторов преобразователя, что снижаетнадежность устройства.Кроме того поскольку запирающийток не ограничен и время выключения транзисторов мало, фронт спадапрямого базового тока мал, что приводит к увеличению мощности помехоизлучения и его спектра, а такжеснижает надежность работы преобразователя.Целью изобретения является повышение надежности работы путем обеспечения симметричности работы плечпреобразователя, ограничения запираюшего тока и напряжения на переходахэмиттер - база транзисторов преобразователя, обеспечения оптимального режима управления,Поставленная цель достигается тем,что в преобразователе постоянногонапряжения, содержащем эадаюший генератор, выводы которого подключенычерез ограничивающие резисторы ксоответствующим входам транзисторовдвухтактного усилителя мощности,причем одни из выводов ограничивавших резисторов присоединены к однимиз электродов диодов, другие электроДы которых подключены к соответствуюшим обкладкам конденсатора,связанным с базами транзисторов, соответствуюшие обкладки конденсатораприсоединены к базам транзисторовчерез введенные резисторы, причемвеличина резисторов выбирается кзсоотноыенияа а 2 ОХ:Обвар, 5юР О +Ор,ов, м1 де В - величика резистора, ограничивающего отпирающийбазовый токО - амплитудное значение наЭпряжения управления преобразователем;О - величина допустимого обаз ратного напряжения на переходе змиттер - база 15транзисторов преобразователя.На Фиг. 1 изображена принциниальная схема преобразователя; на фиг.2= дааграммы напряжений.Силовые транзисторы 1 к 2 под- соединены к выходному трансформато,ру 3, к средней точке первичной об-мотки которого присоединен через предварительный стабилизатор 4 один иэ входнйх выводов. Базы силовых транзисторов через базовые ограничительные резисторы 5 и 6, зашунтированные последовательно соединенными введенными резисторами 7 и 8 и диодами 9 и 10, подсоединены к па 30 рафазным выходам задающего генератора 11, Точки соединения резисто ров, 7(8) с диодами 9(10) присоединены к конденсатору 12,Силовые входные выводы транэис торного инвертораподключены к выходу предварительного стабилизатора 4, вход которого подключен к входным выводам. Выход задающего генератора 11 подключен к одноименным выводам 40 диодов 9 и 10 и через ограничивающие отпирающий ток сопротивления 5 и 6 к базам транзисторов инвертора. Сопротивления 7 и 8 через диоды 9 и 10 подключены параллельно ограничивающим,сопротивлениям 5 и 6 соответственно. Емкость 12 включена между точкой соединения диода 9 и сопротивления 7 и точкой соединения диода 10 и сопротивления 8. Преобразователь работает следующим образом.Напряжение питания О(Фиг. 2) подается на входные клеммы.предварительного стабилизатора напряжения 4, стабилизированное напряжение с выхода поступает на силовой вход транзисторного инвертора.Напряжение управления Оу прямоугольной Формы, образованное Оз (Фкг.2 а) с выходов задающего генератора 11 поступает через ограничительные сопротивления 5 и б ка базы тран-. зисторов инвертора и поочередно включает.и выключает транзисторы, вследствие чего на обмотках трансформатора и, следовательно, на выходе устройства присутствует стабилизированное напряжение прямоугольной Формы.Улучшение симметрии достигается путем увеличения напряжения управления и, соответственно, пропорционального увеличения ограничивающих сопротивлений.Ограничение обратного напряжения О ,ростигается тем, что и по окончании процесса рассасывания носите- . лей в базовом переходе напряжение Ог (и на заряженном конденсаторе) ограничено низкоомным делителем .(Н и М,Ньи Н 9) .Ограничение запирающего тока ограничено резистором В (ВЗ), что позво- ляет Формировать более благоприятную область работы при выключении тракзисторов преобразователя и ограничить спектр и мощность помехоизлучения.Уменьшение потерь в цепях управления обеспечивается возможностью формирования оптимального .режима их работы путем увеличения Е, при всех изменениях коллекторного,а следова тельно, и базового тока, нагрузки преобразователя, температуры окружа ющей среды, напряжения питания и управления преобразователя.Таким образом, данное .техническое решение позволяет значительно повысить надежность устройства.1023592 Рот.2 Тираж 687рственного комитета СССзобретений и открытийа, Ж, Раушская наб 4235/47ВНИИПИ Госудпо делам113035, Мос к писное 4/ ул. Проектная, 4 илиал ППП Патент, г, Ужго Составитель ТЕршоваедактор Л.Веселовская ТехредМ.Гергель Корректор В.Гирняк