Преобразователь напряжения

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 801372562 А 1(51)4 Н 02 М 7/538 асср г;: т ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 13К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт комплектного электропривода(57) Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в источниках вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры. Цель - повышение надежности путем исключения одностороннего насыщения силового трансформатора. Преобразователь напряжения содержит два силовых транзистора, подключенных к силовому трансформатору с первичными силовыми обмотками, базовыми и выходной обмотками. Входы силовых транзисторов эашунтированы двумя управляющими транзисторами, подключенными к источнику управляющего сигнала и распределителю импульсов. Применение распределителя импульсов и запускающих транзисторов обеспечивает а начало перемагничивания сердечника всегда в необходимом направлении. 4 ил.Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитания и электропривода для преобразования постоянного напряжения в переменное,5Цель изобретения - повышение надежности путем исключения одностороннего насыщения силового трансформатора. 10На фиг.1 показана принципиальнаясхема преобразователя, на фиг.2диаграммы работы преобразователя напряжения; на фиг.3 - 4 - схемы распределителя импульсов и генераторауправляющих импульсов соответственно,Преобразователь напряжения (фиг.1)содержит силовые транзисторы 1 и 2,силовой трансформатор 3 с первичными обмотками 4 и 5, базовыми обмотками 6 и 7 и выходной обмоткой 8,два управляющих транзистора 9 и 10,генератор 11 управляющих импульсов,распределитель 12 импульсов и запускающие транзисторы 13 и 14. Отвод о 25средней точки первичной обмотки подключен к первому входному выводу преобразователя. Начало обмотки 4 соединено с коллектором силового транзистора 1, а конец обмотки 5 - с коллектором силового транзистора 2.Эмиттеры силовых транзисторов подключены к второму входному выводу преобразователя. Базоэмиттерные переходысиловых транзисторов эашунтированы35,обратными диодами 15 и 16,Начало обмотки 6 соединено с отрицательным выводом источника питания через резистор 17 обратной связи, а 40 конец - с базой силового транзистора 1, Начало базовой обмотки 7 соединено с базой силового транзистора 2, а конец - с отрицательным выводом источника питания через резистор 18 обратной связи. Выход генератора управляющих импульсов соединен с базами управляющих транзисторов через резисторы 19 и 20, Базы запускающих транзисторов подключены к выводам распре 50 делителя 12 импульсов через резисторы 21 и 22, вход которого соединен с выходом генератора 11 управляющих импульсов, Эмиттеры запускающих транзисторов соединены с базами силовых55 транзисторов, а коллекторы запускающих транзисторов - со средней точкой первичных обмоток через резисторы 23 и 24. Баэоэмиттерные переходы запускающих транзисторов зашунтированы обратными диодами 25 и 26.Преобразователь напряжения работает следующим образом.После подачи входного напряжениянапряжение П, на выходе генератора 11 равно нулю, а к базе запускающего транзистора 14 приложено положительное отпирающее напряжение П ф (фиг,2, точка С), При этом напряжение Уд равно нулю и запускающий трансформатор 13 закрыт. Через резистор 24 и открытый транзистор 14 к базе силового транзистора 2 прикладывается положительное напряжение, и он переводится в проводящее состояние. Изменение тока первичной обмотки 5 приводит к образованию напряжения на базовых обмотках 7 и 6. При этом возникает ток базы, удерживающий транзистор 2 в проводящем состоянии до полного его насыщения, При насыщении сердечника трансформатора 3 ЭДС базовых обмоток 7 и 6 меняетзнак, благодаря чему силовой транзистор 2 запирается, а силовой транзистор 1 открывается. Таким образом,преобразователь напряжения переходит в режим автогенератора и на выходнойобмотке 8 силового трансформатора 3 формируетсяпеременное напряжение П(фиг,2, интервал времени-Т ).При появлении на выходе генератора 11 управляющих импульсов положительного напряжения П ф в момент времени с (фиг.2) открываются управляющие транзисторы 9 и 1 О и шунтируют базоэмиттерные переходы силовых транзисторов 1 и 2. Генерация прекращается, и напряжение на выходной обмотке 8 силового трансформатора 3 становится равным нулю (фиг;2, интервал времени с,-с ), На выходе распределителя12 импульсов появляется положительное напряжение Уо, а напряжение П 8 принимает нулевое значение, При этом запускающий транзистор 14 закрывается,а транзистор 13 открывается. Как только напряжение на выходе генератора11 управляющих импульсов становитсяравным нулю (фиг.2, момент временист), управляющие транзисторы 9 и 10закрываются и открывается силовойтранзистор 1 путем подачи положительного напряжения на базу через резистор 23 и открытый транзистор 13. Преобраэователь переходит в режим авто- генератора, и на выходной обмотке 8Э 13725силового трансформатора 3 формируется положительное напряжение Б,(фиг.2, интервал времени с -с),С приходом следующего прямоугольного импульса с выхода генератора 115управляющих импульсов (фиг,2, моментвремени с) прекращается автогенерация преобразователя. На выходе распределителя 12 импульсов напряжениеБ с, становится равным нулю, а напряжение Бпринимает положительное значение, При этом запускающий транзистор 13 закрывается, а транзистор 14открывается. Далее процессы в преобраэователе напряжения повторяются,Распределитель 12 импульсов (фиг.3)состоит иэ триггера 27, входы К и Бкоторого подключены к источнику положительного напряжения +Е через ре Оэистор 28, а вход С - к формирователю напряжения Б, Вход Р соединен с.-инверсным выходом Я.Распределитель импульсов работаетследующим образом. Допустим, что по бсле подачи напряжения питания +ЕиУф=К,=О (фиг.2, момент времени г,),Тогда напряжение Бпринимает положительное значение, С приходом положительного импульса У на вход С триг- ЗОгера 27 изменяется состояние на выходах Я и Я триггера 27, т.е. напряжение Б о становится положительным,а напряжение Н ь - равным нулю (фиг.2,момент времени г., ), С приходом следу- Эющего положительного импульса (фиг.2,момент времени сэ) триггер 27 возвращается в исходное состояние, т.е. напряжение Бстановится равным нулю,а Упринимает положительное эначение. Далее процессы в распределителеимпульсов повторяются.В случае применения преобразователя напряжения в качестве генераторасерий импульсов может применяться источник управляющего сигнала (фиг.4).Генератор 11 управляющих импульсоввыполнен в виде релаксационного 62генератора прямоугольных импульсов исодержит компаратор 29 и времязадающую КС-цепочку (резистор 30 и конденсатор 31), определяющую частоту генерации.Применение распределителя 12 импульсов и запускающих транзисторов13 и 14 обеспечивает начало перемагничивания сердечника 3 всегда в необходимом направлении, следовательно,повышается надежность преобразователя,ФоРмула и з о б р е т е н и яПреобразователь напряжения, содержащий силовой трансформатор, отвод от средней точки первичной обмотки которого подключен к первому входному выводу преобразователя, а крайние выводы первичной обмотки через силовые транзисторы подключены к второму входному выводу преобразователя, обмотки обратной связи через первые резисторы подключены к базам силовых транзисторов, управляющий вход каждого силового транзистора шунтирован управляющим транзистором, база которого подключена через второй резистор к выходу генератора управляющих импульсов, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности путем исключения одностороннего насыщения силового трансформатора, введены два запускающих транзистора, каждый из которых через третий резистор включен между базой соответствующего силового транзистора и первым входным выводом преобразователя и базой подключен через четвертый резистор к выходу введенного распределителя импульсов, вход которого подключен к выходам генератора управляющих импульсов, причем встречно-параллельно управляющему входу каждого запускающего транзистора включен дополнительный диод.1372562 Составитель В.МоинТехред М.Дидык Корректор Л.Пилипенко Редактор В,Петраш Заказ 497/53 Подписное Тираж 665ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г,ужгород, ул,Проектная,4