Преобразователь постоянного напряжения

(19) (И) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56)(1.Авторское свидетельство СССР -В 234472, кл. Н 02 М 3/335, 1967,2, Авторское свидетельство СССРВ 473267, кл. Н 02 М 3/22, 1973.(54)(57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГОНАПРЯЖЕНИЯ, содержащий задающий генератор, цепь питания которого черезограничительный резистор и силовуюцепь коммутирующего транзистора подсоединена к входным выводам питанияустройства, подсоединенным к ключеЗа) Н 02 М 7 537 Н 02 М 3/335 вому усилителю мощности с выходнымтрансформатором, одна из обмоток которого подсоединена к выходным выводам, а другая через выпрямитель подключена параллельно выводам питаниязадающего генератора, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повыше"ния надежности путем ограничениярассеиваемой мощности на ограничительном резисторе при пропаданиизапирающего сигнала, базо-эмиттерныйпереход коммутирующего транзисторазашунтирован введенным резистором,а его база соединена с запускающимрезистором через введенный конденсатор, при этом параллельно входнымвыводам питания устройства подсоединен введенный дополнительный резистор.1081769 30 1Изобретение относится к силовойэлектротехнике и может использовать"сл при разработке вторичных источников питания.Известны транзисторные инверторы,содержащие источник питания, подключенный к нему через коммутирующийтранзистор задающий генератор, атакже ключевой усилитель мощности странсформатором, обмотка которогочерез выпрямитель подключена параллельно задающему генератору Г 1 3Недостаток данных инверторовзаключается в их сравнительной сложности и относительно невысоком КПД. 15Кроме того, при использовании вкачестве источника питания стандартной сети 220 В, 50 Гц с силовым выпрямителем и конденсаторным фильтромнапряжения на выходе инвертора достигают 340-380 В, что не обеспечиваетвыполнения по известным схемам существующих типов транзисторов достаточно надежного задающего генератора, так как напряжение на транзисторах в схеме задающего генератора снулевым выводом при указанных условиях достигает 700-800 В.Наиболее близким к изобретениюявляется транзисторный инвертор,содержащий задающий генератор, цепьпитания которого через ограничительный резистор и силовую цепь коммутирующего транзистора подсоединена квходным выводам питания устройства,подсоединенным к ключевому усили 35телю мощности с выходным трансформатором, одна иэ обмоток которого подсоединена к выходным выводам, а другая через выпрямитель подключена40параллельно выводам питания задающего генератора 23.Недостаток такого инвертора -низкая надежность, обусловленнаярезким возрастанием мощности рассеивания на ограничительном резисторе45в случае пропадания запирающегонапряжения по причине выхода из строявыпрямителя или транзисторов ключевого усилителя мощности, а такжепри обрыве цепи первичной обмоткитрансформатора ключевого усилителямощности. Целью изобретения является повышение надежности путем ограничения 55 рассеиваемой мощности на ограничительном резисторе при пропадании запирающего сигнала,Поставленная цель достигается тем, что в преобразователе постоянного напряжения, содержащем задающий генератор, цепь питания которого через ограничительный резистор и силовую цепь коммутирующего транзистора подсоединена к входным выводам питания устройства, подсоединенным к ключевому усилителю мощности с выходным трансформатором, одна иэ обмоток которого подсоединена к выходным выводам, а другая через выпрямитель подключена параллельно выводам питания задающего генератора, базо-эмиттерный переход коммутирующего транзистора зашунтирован введенным резистором, а его база соединена с запускающим резистором через введенный конденсатор, при этом параллельно входным выводам питания устройства подсоединен введенный дополнительный резистор.На чертеже представлена принципиальная схема устройства.Транзисторный преобразователь содержит источник питания 1, подсоединенный к входным выводам питания устройства, запускающий резистор 2, связанный с базой коммутирующего транзистора 3, подсоединенного к задающему генератору 4, через ограничительный резистор 5, трансформатор задающего генератора с обмотками 6 1 - 6, ключевой усилитель мощности 7, трансформатор ключевого усилителя мощности с обмотками 8 1 - 88, одна из обмоток которого связана с выходными выводами, а другая через выпрямитель 9 подключена параллельно задающему генератору, нагрузку 10, диод 11, стабилитрон 12, дополнительную цепочку из последовательно соединенных конденсатора 13 и резистора 14, причем один вывод конденсатора 13 подключен через запускающий резистор 2 к положительному входному выводу питания, другой через дополни. тельный резистор 14 - к отрицательному входному выводу питания, а к точке соединения конденсатора 13 и 14 подключена база коммутирующего транзистора.Транзисторный преобразователь работает следующим образом.При включении сети переменного синусоидального тока на выходе источника питания 1 увеличивается напряжение, при этом конденсатор 13 заряжается через запускающий ре3 10 Р 1 эистор 2 до напряжения источника пи тания. В результате протекания зарядного тока конденсатора 13 в базу коммутирующего транзистора 3 поступает отпирающий сигнал, что приводит к переходу этого транзистора в состояние насыщения и, как следствие, к подключению задающего генератора 4 через ограничительный резистор 5 к источнику питания 1. На всех об мотках 6, - 6 трансформатора задаю Чщего генератора, содержащего стабилизирующий частоту 1.С-контур, формируются прямоугольные переменные импульсы напряжения и в базы транзис-. 15 торов ключевого усилителя мощности :7 начинают поступать отпирающие прямоугольные импульсы тока. В результате на обмотках 8 - 8 трансформатора, входящего в состав ключевого усилителя мощности, также формируются прямоугольные импульсы напряжения.В установившемся режиме задающий генератор питается от обмотки 8 Э трансформатора через выпрямитель 9, а базовая цепь коммутирующего транзистора после заряда конденсатора 13 отключается от источника питания 1.ЭООбмотки 8 1 - 8 1 обычным образом через соответствующие диоды обеспечивают защиту транзисторов усилителя от сквозных токов, обусловлен-, ных так называемым эффектом перекрытия,Э 5 769 4Обмотка 8 у подключена к нагрузке 10 инвертора. Диод 1 1 и стабилитрон 12 используются для ограничения напряжения на входе задающего генератора в процессе пуска и не являются необходимыми элементами инвертора.Резистор 15 и диод 16 служат для разряда конденсатора 13 после отклю. чения инвертора от сети переменногогтока.Таким образом, в устройстве полностью исключена перегрузка ограничительного резистора при выходе из строя транзисторов ключевого усилителя при обрыве первичной обмотки трансформатора. Тем самым повышает ся надежность устройства. Исключение из схемы четырех диодов и дополнительной обмотки трансформатора также повышае надежность.Кроме того, потери в цепи запуска в установившемся режиме не превышают 0,2-13 против 10-153 в схеме известного устройства. Появилась воэможность регулировки пуска задающего генератора в течение времени, необходимого для установления напря. жения на усилителе мощности. Устранена необходимость применения огра. ничительного резистора с большим запасом по мощности, что особенно важно при разработке малогабаритных источников, и сохранены условия на" дежного запуска.