Преобразователь постоянного напряжения

СОЮЗ СОВЕТСКИХсОциАлистическихРЕСПУБЛИК 9) НН 68 А 1 1)5 Н 02 М 7/538 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1(21) 4865890/07 . . . бретения: устройство выполнено по двух- (22)11.09,90 : -":- тактной схеме на транзисторах 1 и 2 с. (46) 23.08.92. Бюл. М 31:.:,.;:.:;.-., выходным трансформатором 3 и трансфор- (71) Центральный научно-исследователь-" матором 4 управления, первичная обмотка ский радиотехййческий институт: : . : 5. которого подключена к вйходу предвари- (72) Н.И.Стуковнин, В.И.Хандогин" и тельного каскада на двухтрайсформаторах А.В,Райкова .;", - .,:6 и 7;Коммутирующиеключи 19 и 20 вклю- (56) Источники электропитания на полупро- : чены в эмиттерные цепи транзисторов 1 и водниковых приборах./ Под ред. С.Додика2, а первичная обмотка 29 трайсформатора и др. - М.: Советское радио, 1969, с. 227.тока 12 включенапоследовательйоснагруз,.:.,: , .:-,: Кой, приэтом его вторичные обмотки 10 и 11Авторское свидетельство СССР .",зашунтированы цепочкамидиодов 8 и 9 и М 710099, кл, Н 02 М 7/537, 1986. " . подключены параллельно база-эмиттерноАвторское свидетельство СССРму переходу транзисторов 6 и 7 через базаМз 1023592; кл. Н 02 М 7/537, 1985 : ". коллекторные переходы вспомогательныхПатент США Ь 3421099, кл, 330-15;транзйсторов 13 и 14. При смене полярно- ф 1978,: .-:;-", Сти управляющего напряжения вспомога-.Авторское свидетельство СССР :-: .тельные транзисторы 13 и 14 шунтируют М 905964, кл. Н 02 М 7/537, 1979, ." вспомогательные обмотки 17 и 18, улучшая (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО Фронты пеРеключающих импУльсов, при НАПРЯЖЕНИЯ- : .,.;.: этом трансформатор 12 тока обеспечивает (57) Использование: в источниках питанйяблокиРовкУна интеРвале вРемени Рассасырадиотехническихустройств. Сущность изо- . вания транзисторов 1 и 2, 1 ил,Изобретение относится к преобразова- Известны также статические преобрательной технике, в частности к преобразо- зователи напряжения, содержащие согласувателлм напряжения из постоянного в ющий и выходной трансформатор, причем кпеременное или постоянное, и может быть базе каждого транзистора через диод подприменено в источниках питания радиотех ключена дополнительная обмотка выходнонических устройств. го трансформатора.Известны преобразователи напряже- Недостатками таких статических преобния, содержащие два транзистора, эмитте- разователей напряжения являются низкийры которых обьединены и соединены с КПД и ограниченный частотный диапазон,шиной питания, а коллекторы соединены с 10 Это связано с тем, что инерционныесвойстконцами первичной обмотки трансформато- ва нагрузки лопределяют режим переключерй, средняя точкаэтой обмотки соединена с ния включающегося транзистора. Чемдругой шиной питания, к база-эмиттерным больше инерциойность нагрузки, тем больпереходам транзисторов подключены уп- ше пауза в токе потребления (но не в напрл. рзвллющиеобмоткитрансформатора. 15 жении на выходном трансформаторе), сувеличением частоты управляющего напряНедостатком этих преобразователей жения происходит сбой в работе преобразоявллютсясквозйыетокитранзисторов. Эти . вателя из-за того, что пауза в токе:токи возникают из-за конечного времени.превцшаетподлительностиполупериодупрассзсывания неосновйых носителей в ба равллащего найряжения, Снижение КПДзахнасыщенных транзисторов, В следствиепроисходитиз-за того, что управлейие ре " этого в моментпереключения оба"транзи- .жимом работы транзисторов с помощьюдо- стора некоторое время открытй одновре- полнительной обмотки производится вмейне,так как запертый" трайзистор. сильноточных цепях преобразователя.открываетсл сразупри изменении полярно: ., Наиболее близким к предлагаемому явсти входного напряжения, а насыщенныйляется статическийпреобразователь напрязайирается только йосле раСсасывания но-. женил, содержащий усилитель мощности ссителей в области базы. В результате конце-выходным трансформатором и предваривыевыводы первичной: обмотки"тельныйусилитель, подсоединенный к задатрансформатора оказываютсл одновремен ю ще му: генератору, : - и р и этомно" подключенными через насыщенные база-.эмиттерный переход каждого из трантранзисторы к одной. шине питайия, аеезисторов усилителя мощноСти соединен с.среднийвывод-кдругой. Приэтоммагнит-"соответствующей вторичной обмоткойные поля токов, йротекающих через полови- . трансформатора управления; соединеннойны первичной обмотки трансформаторов, 35 первым выводом с первым выводом дополвзаимно компенсируютсяи амплитуда этих : нительной обмотки, причем коллекторы. токов достигаетдесятков ампер, На коллек- . транзисторов предварительного усилителяторах транзисторов при этом присутствует . соединены с выводами первичной обмоткиполное напряжение питанйл; в результате,.трансформаторауправления, база-эмиттертранзистороказывается в режиме перегруз ные переходы - с выходами задающего геки потокуимощности,а КПДпреобразова-. нератора, цепи из вспомогательныхтелл снижаетсл, -. :..: обмоток и вспомогательных диодов, дополИзвестны статические йреобраэовате-нительпые диоды,ли напряжения, содержащие ключевые Недостатком известного преобразоватранзисторы, коллекторы которых"подклю теля является ограниченный диапазон рабочены кпервичной обмотке трансформатора, чих частот, который определяетсясредняя точка которой подключена к первой свойствами нагрузки (ее инерционностью) ишине источника питания; и трансформатор инерционностью, связанной с тем, что приуправления, вторичные обмотки которого запйрании обоих транзисторов предыдущевключены в база-эмйттерные цепи транзи го каскада энергия трансформатора расхосторов, Дляустранения сквозных токов по- дуется на поддержание ранее открытогосредством введения фиксированной транзистора в режиме насыщения. Это ещезадержки используется включение конден- больше сужает диапазон рабочих частот исатора между базами транзисторов, ВС-це- уменьшает КПД из-за значительных провапочек и т.д; 55 лов в токе потребления, Особенно этот эфНедостатком статических преобразова- фект проявляется при изменениителей напряжения с фиксированной паузой транзисторов с значительными величинамиявляется неоптимальная величина задерж- база-эмиперных емкостей.ки, выбираемая из расчета наихудшего слу- Цель изобретения - расширение рабочал, приводящая к снижению КПД. чего диапазона частот и повышение КПД.1757068 Составитель Й.СтуковнинТехред М.Моргентал Корректор М.Максимишинец Редактор И.Шулла Заказ 3098 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательскйй комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101 этой обмотки передается через база-эмит- Формула изобретения терный переход вспомогательного транзи- Преобразователь постоянного напрястора 14, открывая его. Коллекторный жения, содержащий усилитель мощности с переход его через диод 16 шунтирует обмот- выходным трансформатором и предварику 18 входноготрансформатора 4,уменьшая 5 тельный усилитель, подсоединенный к заданамагничивающий ток до нуля и разряжая ющему . генератору, при этом все паразитные емкости база-эмиттерные переходы каждого изТогда напряжения на обмотках входно- транзисторов усилителя мощности соединего трансформатора резко спадают до нуля, .ны с соответствующей вторичной обмоткой что вызывает эапирание коммутирующего 10 трансформатора управления, соединенной ключа 19. Начинается процесс рассасыва- первым выводом с первым выводом дополниянеосновныхносителейэарядавколлек- нительной обмотки, причем коллекторы торной области, При этом ток нагрузки . транзисторов предварительного усилителя протекает через коллектор-базовый пере-: . соединены с выводами первичной обмотки ход транзистора 1, диод-базовый резистор, 15 трансформатора управления, база-эмиттерконденсатор 27, первичную обмотку 29 ные переходы - с.выходами задающего ге.трансформатора 12 тока, Это обеспечивает нератора, цепи из вспомогательных поддержание блокирующего напряжения обмоток и аспомогательнйх диодов, дополна третьей обмотке 11 трансформатора 12 нительные диоды, о т л и ч а ю щ и й с я тем,тока.:,: . 20 что, с целью расширения рабочегодиапазоПосле окончания этапа рассасывания: начастоти повйшения КПД,указанные ценеосновных носителей в транзисторе 1 токпи включены между эмиттерами и . через трансформатор 12 тока прекращает; . коллекторами; введенных вспомогательных ".ся, напряжение йаегообмоткахстановится . транзисторов, базы которых подключены к : равным нулю, снимается блокирующее дей базам транзйсторов предварительного усиствие отрицательного напряжения и тран- лителя, эмиттеры через первые и вторые зистор 7 управляющего каскада обмоткивведенного трансформатора тока, открывается. При этом на обмотках входно- зашунтированнйе введенными диодными го трансформатора 4 появляется положи-:цепочками, подсоединены к эмиттерам тех тельная полуволна, открывающая 30 же транзисторов, при этом в цепь эмиттера : коммутирующий ключ 20, а следовательно, каждого из транзисторов усилителя мощно- и транзистор 2. Далее все процессы повто- сти последовательно введен коммутирую:. ряются ".: : : : : щий ключ, управляющий вход которогоВ результате указанных процессоа до- подсоединен к второму выводу дополнистигаетсяустранение сквозных токов при 35 тельной обмотки, первый вывод которой чеобеспечении эмиттерной коммутации, но: рез дополнительный диод и базовый :при этом устранен основной недостаток - .резистор, зашунтированный обратным диовлияние режима работы входного транс- дом, подключен к базе силового транзистоформатора приотключеннйх от его первич- . ра,причем вторичная обмотка ной обмотки 5 транзисторов 6 и 7, 40 трансформатора управления через Шунтирование его обмоток 17 и 18 вспомо- дополнительный диод зашунтирован гательными транзисторами 13 и 14 ускоря- введенным конденсатором, последова.ет этот процесс и увеличивает крутизйу: тельно с обмоткой выходного трансфорфронтов переключающих импульсов, До-, матора усилителя мощности включена полнйтельиые транзисторы 13 и 14 выпол третья обмотка трансформатора тока, а няют две функции: функцию ключа и, вспомогательная и.дополнительная обфункциюэлемента, передающего запираю- моткй размещены на сердечнике трансщий потенциал в базу транзисторов 6(7). форматора управления.