Преобразователь постоянного напряжения

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКРЕСПУБЛИК 95 9) ц 5 Н 02 М 7/538 АНИЕ ИЗОБРЕТЕН ЕЛЬС й (25)отка унсформвыходОчки их диоды (8, 9) одного вления ора (7 задаю езисто тр (6 по. М 11В.Д. Гул ы йидетельство СССР2 М 7/537, 1974.идетельство СССР02 М 7/537, 1980,идетельство СССР02 М 7/538, 1990.ВАТЕЛЬ ПОСТОЯ ми (4,одключ ератор щего ге второго О выхо дция сил ывом цеп ров одно рованием леча на в рания, что с однов токов в ш тротехнике и мо системах вторич и автоматики иловые (14, 15) и ранзисторы пре ого по полумосто тся от базовых входных токовых е:в Овдно В итания тения: (12 13) ол буждаю тдельныхения нагрузкишает КПД ия. 2 ил. токовые обмотки последовательно пи из транзистоОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССРГОСПАТЕНТ СССР) К АВТОРСКОМУ С(57) Использованжет быть использного электропСущность изобредополнительныеобразователя, вывой схеме, возобмоток (10, 11) отрансформаторов(23, 24) которых вмежду средней т ров и первичной обмоткоэнсформэтора (26). Обм) первого входного традключена к парафазнымщего генератора через цепров (2, 3), зашунтированньа также через другие диодна к общему выводу задаюОбмотка управления (16)трансформатора (17) подкзистор (18) к парафазнымщего генератора.обеспечивается коммутзисторов (14, 15) с разрров силовых транзистоодновременным блокитранзисторов другого пходного процесса запиет время запиранияисключением сквозныхапазоне изментельно, повыпреобразовател через реам задаютройстве овых траней змиттего плеча с отпирания ремя пере- уменьшаременным ираком ди- СЛЕДОВддеж ностьИзобретение относится к электротехни- С парафазных выходов генератора возке и может быть использовано в системах буждения 1 поступают управляющие имвторичного электропитания и автоматики. пул ьсы длител ьн остью ц-то и тв - т 1 н аЦелью изобретения является повыше- обмотку 6 трансформатора 7 и обмотку 16 ние КПД и надежности путем исключениях 5 трансформатора 17 через резисторы 2 и 3, 3 сквозных токов в широком диапазоне изме- и 18 соответственно. В промежуток времени нения нагрузки и при высоких частотах пре- т 1 - то, благодаря положительной обратной образования. связи через обмотку 23 трансформатора 7На фиг. 1 представлена электрическая иобмотку 24 трансформатора 17,транзистосхема преобразователя постоянного напря- "0 ры 12 и 14 находятся в открытом состоянии, жения; на фиг. 2 - временные зависимости а транзисторы 13 и 15 - в закрытом. При напрякений и токов. этом на верхнем выходе генератора 1 возПреобразователь постоянного напря- буждения существует напряжение положижениясодержит задающийгенератор 1,па- тельной полярности, а на нижнем выходе рафазные выходы которого подключены 15 напряжения равно нулю (эпюра 31, полярчерез цепочки из резисторов 2 и 3, зашунти- ность без скобок), Диоды 4,8 и 9 находятся рованных обратно включенными диодами 4 в непроводящем состоянии, а диод 5 - в и 5 к обмотке управления 6 первого входно- проводящем. В момент времени т происхого трансформатора 7 и к катодам диодов 8 и дит изменение напряжений на парафазных 9, аноды которых обьединены и подключены 20 выходах генератора 1 возбуждения - на к общему выходному выводу задающего ге- верхнем выходе напряжение становится нератора 1. Базовые обмотки 10 и 11 перво- равным нулю, а на нижнем выходе - полого входного трансформатора 7 подключены жительное напряжение (эпюра 32, полярк база-эмиттерным переходам дополни- ность в скобках). Ввиду того, что тельных транзисторов 12 и 13, силовые 25 транзисторы 12 и 14 запираются не мгноэлектроды которых образуют последова- венно, а с некоторой задержкой, направлетельную цепь с силовыми электродами ос- ние токов через токовые обмотки 23 и 24 новных силовых транзисторов 14 и 15, трансформаторов 7 и 17 сохраняется неизпричем коллектор силового транзистора 14 менным, поэтому остается неизменным по- подключен к первому входному выводу, а 30 лярность напряжений на всех остальных его эмиттер дополнительного транзистора 13 - обмотках (полярность напряжений на катоко второму входному выводу, Обмотка уп- дах диодов 8 и 9 без скобок). Диод 4 перехоравления 16 второго входного трансформа- дит в проводящее состояние, а вместе с ним тора 17 подключена через резистор 18 к переходит в проводящее состояние диод 9. парафазным выходам задающего генерато Диоды 5 и 8 находятся в непроводящем сора 1, а базовые обмотки 19 и 20 - к базам стоянии. Обмотка 6 трансформатора 7 окасиловыхтранзисторов 14 и 15 икэмиттерам зывается зашунтированной накоротко транзисторов 12 и 13, Базы силовых транзи- проводящими диодами 4 и 9 и малым выходсторов 14 и 15 подключены через цепочки из ным сопротивление микросхемы верхнего последовательно включенных четырех дио парафазного выхода задающего генератора дов 21 и 22 к эмиттерам дополнительных 1, Напряжение на база-эмиттерном перехотранзисторов 12 и 13 соответственно, Сред- де дополнительного низковольтного быстняя точка цепи из последовательно вклю- родействующего транзистора 12, ченных транзисторов 1.4, 12, 15 и 13 подключенного к обмотке 10 трансформа- подключена через последовательно соеди тора 7 становится равным нулю, и в момент ненные токовые обмотки 23 и 24 входных временит 2 последнийзапирается, разрывая трансформаторов 7 и 17 к одному выводу цепь эмиттера силового транзистора 14. Диобмотки 25 выходного трансформатора 26, одная цепочка 21 переходит в проводящее другой вывод которой подключен к средней состояние, происходит форсированное расточке цепи из последовательно включенных 50 сасывание заряда в коллекторно-базовом конденсаторов 27 и 28, крайние выводы ко- переходе транзистора 14, после чего происторых подключены ко входным выводам. Ко ходит резкое уменьшение тока его коллектовторичной обмотке 29 выходного трансфор- ра, а также уменьшение тока через токовые матора 26 подключена нагрузка 30. обмотки 23 и 24 трансформаторов 23 и 24Эпюры 31 и 32 (фиг, 2) соответствуют 55 трансформаторов 7 и 17 (момент времени напряжениям на выходе задающего генера- сз). Вследствие проводящего состояния дитора 1, эпюры 33 и 34 - токам коллекторов ода 9, отпирающее напряжение с нижнего транзисторов 14 и 15 соответственно, выхода генератора возбуждения 1 во времяПреобразователь постоянного напря- переходного процесса запирания т 4-т 1 трэнкения работает следующим образом. зисторов 12 и 14 падает на резистор 3 и не1803958 45 50 55 достигает обмотки 6 трансформатора 7, чем достигается блокирование отпирания транзисторов 13 и 15 до момента И, соответствующего за пира н и ю транзистора 14. Величины сопротивлений резисторов 2, 3 и 18 выбираются из условия отпирания транзисторов в режиме холостого хода, а при подключенной нагрузке степень отпирания поддерживается автоматически благодаря положительной токовой обратной связи через токовые обмотки 23 и 24 трансформаторов 7 и 17, подключенных последовательно с первичной обмоткой 25 выходного трансформатора 26, Количество диодов в диодной цепочке 21 и 22 выбирается из условия их непроводящего состояния при открытых дополнительных транзисторах 12 и 13. После запирания транзистора 14 (момент времени тд) снимается блокирование отпиранияс нижнего выхода генератора возбуждения 1, которое прикладывается через резисторы 3 и 18 к обмоткам 6 и 16 трансформаторов 7 и 17 (промежуток времени т- т 4), В следующем такте процессы протекают аналогично.Вследствие наличия токовой обратной связи в трансформаторах 7 и 17, блокирование отпирания транзисторов 13 и 15 существует до момента полного запирания транзисторов 12 и 14, чем исключается сквозные токи через силовые транзисторы, а также потери при изменении нагрузки, т.к, величины базовых токов оказываются пропорциональными величинам их коллекторных токов, что повышает КПД и надежность преобразователя постоянного напряжения на высоких частотах преобразования и изменяющейся нагрузке.Формула изобретения Преобразователь постоянного напряжения, содержащий усилитель мощности,выполненный по полумостовой схеме на силовых транзисторных ключах, состоящих из последовательно-соединенных основных и дополнительных транзисторов, два входных 5 трансформатора, цепь токовой обмоткипервого из которых через выходные выводы присоединена к диагонали переменного тока схемы, блок управления, выходные выводы которого присоединены к обмотке 10 управления, содержащий задающий генератор, диоды, резисторы, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения КПД и надежности путем исключения сквозных токов в широком диапазоне изменения на грузки и при высоких частотахпреобразования, базовые обмотки первого входного трансформатора подсоединены к базозмиттерным переходам дополнительных транзисторов соответственно, а базо вые обмотки второго входноготрансформатора включены между базами основных и змиттерами дополнительных транзисторов соответственно, и зашунтированы диодными цепочками, реализуя поло жительную обратную связь, при этомтоковая обмотка второго входного трансформатора включена последовательно в цепь токовой обмотке первого входного трансформатора, а упомянутая обмотка уп рэвления расположена на сердечнике первого входного трансформатора и подсоединена к анодам первых диодов и катодам вторых диодов, аноды которых присоединены к общему выводу задающего ге нератора, формирующего однополярныеимпульсы нэ своих пэрафазных выходах, соединенных с катодами первых диодов, шунтирующих резисторы, а парафазные выходы задающего генератора соединены с выво дами введенной обмотки управления второго входного трансформатора,1803958р ОупрСоставитель И,фонин Редактор Техред М.Моргентал Корректор Н.Милюко каз 1059 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 1