Регулируемый однотактный конвертор

Союз Советских Социалистических РеспубликОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТВЛЬСТВУ(22) Заявлено 0 1.1079 (21) 2826294/24-07 с присоединением заявки Ио(23) Приоритет Государственный комитетСССР по делам изобретений и открытий(088.8) Дата опубликования описания 1506,81 В.Е. Бондаренко и С.И. дзюбаковр(71) Заявите 54) РЕГу 31 ИРУЕМЫИ ОДНОТАКТНЫЙ КОНВЕРТОР Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использованов источниках питания радиоэлектронной аппаратуры,Известен однотактный конвертор,содержащий усилитель мощности, выпрямитель, фильтр выходного напряженияи схему управленИя 1).Недостатками данного конвертораявляются низкие надежность и КПДиз-за значительного времени рассасывания силовых транзисторов и больших динамических потерь при выключении, особенно в высоковольтных Инверторах.Известны также схемы, в которыхиспользуют дополнительные элементыв цепи базы (эмиттера) силового транзистора, ускоряющие процесс выключения 2, 3) и 43.Недостатками этих устройств являются небольшая мощность и низкий КПДиэ-за больших потерь в цепях управления, Кроме того,они недостаточноэффективны, так как в них затрудне-.но получение мощных рассасывающихимпульсов через базовую цепь силового транзистора.Наиболее близок по техническойсущности к предлагаемому регулируемый однотактный конвертор, содержащий усилитель мощности с выходнымтрансформатором, вторичная обмоткакоторого через выпрямитель и фильтрсоединена со входом формирователяимпульсов, выход которого связан содним из входных выводов через первичную обмотку управляющего транс О форматора, вторичная обмотка которого соединена со входом усилителямощности, а второй общий вывод присоединен к одному из силовых электродов транзисторного ключа, управляю.щий вход которого через НС-цепочкуподключен к одному из входных выводов, а также к одному из концов дополнительной обмотки управляющеготрансформатора, второй конец которойприсоединен к выходному силовому 26 электроду транзисторного ключа, причем средняя точка НС-цепочки черездиод соединена с выходом формирователя импульсов 4).Недостатком указанного конвертораявляется то, что его ребота при длительности управляющих импульсовменьшей, чем длительность рассасывающих (3-4 мс) импульсов, сопровождается насыщением управляющего трансформатора, что приводит к появлениюложного импульса управления(фиг, 2, момент 4 , пунктир) послеокончания рассасывающего импульса.Поскольку ложный импульс управления имеет затянутые Фронты, увеличиваются динамические потери на переключение транзисторов усилителямощности, что приводит к снижениюнадежности работы устройства, а прииспользовании конвертора в источникахпитания наличие ложного импульсауправления резко увеличивает нестабильность выходного напряжения (тока) .Цель изобретения - расширениефункциональных возможностей конвер-.тора.Поставленная цель достигаетсятем, что в конвертор введен шунтирующий транзистор, резистор и три диода, при этом выход формирователяимпульсов через один из диодов соединен с первичной обмоткой управляющего трансформатора, через второй.диод - с управляющим электродомшунтирующего транзистора, подключенного к одному иэ концов резистора,второй конец которого присоединенк выходному силовому электроду транзисторного ключа, причем силоваяцепь шунтирующего транзистора с последовательно включенным диодомшунтирует первичную обмотку управляющего трансФорматора.На фиг, 1 показана принципиальнаясхема предлагаемого устройства; нафиг, 2 - временные диаграммы работыустройства.,Регулируемый однотактный конверторсодержит усилитель 1 мощности, выпрямитель 2, фильтр 3 выходного напряжения, Формирователь 4 импульсов,управляющий трансформатор 5, ВС-цепьб, раэвязывающий диод 7, дополнительную обмотку 8 Управляющего трансформатора 5, транзисторный ключ 9,шунтирующий транзистор 10, диод 11,ограничительный резистор 12, развязывающий диод 13 и запирающий диод14,Вход формирователя 4 импульсовсоединен с выходом преобразователянапряжения, а выход - через диод 13и через первичную обмоткутрансформатора 5 вк одному из входных выводов, Вторичная обмотка трансформатора Б подключена ко входу усилителя1 мощности, причем параллельно первичной обмотке через диод 11 подключена силовая цепь демпфирующего транзистора 10,.база которого через Резистор 12 соедйнена с выходом транзисторного ключа 9 и через диод 14с выходом Формирователя 4 импульсов.Общий вывод транзисторного ключа9 соединен с общим выводом формирова"теля 4, последовательная ВС-цепь бвключена между входом транзисторногоключа Э и одним из входных выводов,развяэывающий диод 7 - между выходомформирователя 4 и средней точкойВС-цепи б, а дополнительная обмотка8 - между выходом транзисторногоключа 9 и одним из входных выводов.Устройство работает следующим образом.Формирователь 4 импульсов по сигналу обратной связи, поступающему.свыхода конвертора, осуществляет широтную (частотную) модуляцию последовательности импульсов управления, которые через управляющий трансформатор 5 подаются на вход усилителя 1 мощности, обеспечивая стабилизацию выходного напряжения преобра 1 зователя на заданном уровне. В момент формирования управляющего импульса (фиг. 2, момент времени ) диоды7, 13 и 14 открыты, а диод 11 и транзистор 10 закрыты и через выход фор 20 мирорателя 4 импульсов протекает токпервиЧной обмотки управляющего трансформатора 5 и дополнительный токчерез резистор ВС-цепи б.Конденсатор ВС-цепи разряжен, атранзисторный ключ 9 закрыт. Б момент окончания управляющего импульса (фиг, 2, момент времени ) диоды 7, 14 и 13 закрываются и ВС-ценью б формируется импульс, поступающий на вход транзисторного ключа 9,Ключ 9 открывается и с помощьюдополнительной обмотки 8 обеспечивает Формирование на вторичной обмотке импульса, с помощью которогоосуществляется формированное рассасывание базового заряда усилителя 1мощности.В момент времени 14(фиг. 2), когда заканчивается формйрование рас 40 сасывающего импульса и напряжениена выходе транзисторного ключа 9 достигает величины, достаточной дляоткрывания транзистора 10, последнийоткрывается и шунтирует первичную4 обмотку трансформатора 5, тем самымразмагничивая его.При последующем управляющем сигнале (фиг. 2,момент времени ) формирователь 4 импульсов через диод 7РазРяжает конденсатор ВС-цепи б,обеспечивая возможность Формирования последующих рассасывающих импульсов.Таким образом, предлагаемая схемаконвертора позволяет расширить диапазон регулировки длительности управляющих импульсов в сторону ееуменьшения беэ увеличения динамических потерь на переключение транзистора усилителя мощности.60Формула изобретенияРегулируемый однотактный конвертор, содержащий транзисторный уси838953 УХ литель мощности с выходным трансформатором,вторичная обмотка которогочерез выпрямитель и Фильтр присоединена ко входу Формирователя импульсов,выход которого связан с одним извходных выводов через первичную обмотку управляющего трансформатора,. вторичная обмотка которого соединена со входом усилителя мощности,а второй общий вывод присоединенк одному из силовых электродов транзисторного ключа, управляющий вход 0которого через ЙС-цепочку подключенк одному из входных выводов, а также к одному иэ концов дополнительной обмотки управляющего. трансформатора, второй конец которой присоединен к выходному силовому электродутранзисторного ключа, причем средняяточка ВС-цепочки через диод соединена с выходом Формирователя импуль-сов, о т л и ч а ю щ и й с я тем, 2что с целью расширения функциональных возможностей, в него введен шунтирующий транзистор, резистор и три диода, при этом выход Формирователяимпульсов через один из диодов соединен с первичной обмоткой управляющего трансформатора, через второйдиод - с управляющим электродомшунтирующего транзистора, подключенногр к одному из концов резистора,второй конец которого присоединенк выходному силовому электроду транзисторного ключа, причем силоваяцепь шунтирующего транзистора с последовательно включенным диодомшунтирует первичную обмотку управляющего трансформатора. Источнцки информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США 9 3114096,кл.321-2,1963,2. Патент Франции В 2245129,кл. Н 03 К 5/ОО, 1975.3. Патент ФРГ М 1275669,кл. 21 д 25,1968.4. Авторское свидетельство СССРМ 559321, кл. Н 02 М 3/335, 1978.838953 оставитель Т. К ехред М. Голинка рректор Н. Сте р В. Романенк е каз 4468/8 И 3035, Мос илиал ППП 1 Патент, г. Ужгород, ул. Проектная,ираж 730осударственнолам изобретенва, Ж, РауПодписноео комитета СССРй и открытийская наб д. 4/5