Однотактный преобразователь постоянного напряжения

 

ОДНОТАКТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий силовой транзистор, который через первичную обмотку выходного тран-сформатора подключен к одному из выводов источника входного напряжения, при этом управляющий переход транзистора через токоограничительный резистор подключен к выходной обмотке трансформатора формирователя управляющих импульсов, вход которого подключен .к выходу узла управления , управляющим входом соединенного с выходным выводом выходного выпрямителя, отличающийся тем, что, с целью уменьщения времени выключения силового транзистора при изменении тока нагрузки, в него введены диод, транзисторный регулятор и датчик тока нагрузки, который установлен между эмиттером силового транзистора и другим выводом источника входного напряженияи подключен к входу транзисторного регулятора, выходом подключенного параллельно упомянутому токоограничительному резистору, причем последний щунтирован с % диодом, включенным в направлении, обратном протеканию тока базы. (Л со САЭ С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1119138

Гу .

";.1 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (54) (57) ОДНОТАКТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий силовой транзистор, который через первичную обмотку выходного тран-сформатора подключен к одному из выводов источника входного напряжения, при этом управляющий переход транзистора через

Н ABTOPGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3611275/24-07 (22) 29.06.83 (46) 15,10.84. Бюл. № 38 (72) В. Е. Бондаренко и С. И. Дзюбаков (53) 621.314.58 (088.8) (56) 1. Патент США № 3114096 кл. 321 — 2, 1963.

2. Патент Японии № 52-.18366, кл. Н 02 М 3/335, 1977.

3. Патент ФРГ № 2554053, кл. Н 02 Р 13/22, 1978. токоограничительный резистор подключен к выходной обмотке трансформатора формирователя управляющих импульсов, вход которого подключен .к выходу узла у п р авления, управляющим входом соединенного с выходным выводом выходного выпрямителя, отличающийся тем, что, с целью уменьшения времени выключения силового транзистора при изменении тока нагрузки, в него введены диод, транзисторный регулятор и датчик тока нагрузки, который установлен между эмиттером силового транзистора и другим выводом источника входного напряжения. и подключен к входу транзисторного регулятора, выходом подключенного параллельно упомянутому токоограничительному резистору, причем последний шунтирован диодом, включенным в направлении, обрат- 6 ном протеканию тока базы.

1119138

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в источниках вторичного электропитания различной радиоэлектронной аппаратуры.

Известны стабилизированные преобразователи, содержащие силовой каскад, формирователь управляющих импульсов с потенциальным управлением ключа конвертора (1) и (2) .

Недостатком этих преобразователей является низкая надежность, вызванная тем, что при работе в режиме малой нагрузки, когда коллекторный и базовый ток силового ключа соизмеримы, резко увеличивается время рассасывания и выключения ключа.

Это сопровождается существенным увеличением динамических потерь силового ключа и снижением надежности конвертора в целом. Кроме того, для исключения насыщения силового транзистора за счет увеличения времени рассасывания необходимо уменьшить длительность импульсов по отношению к длительности паузы, что приводит к снижению максимальной мощности, передаваемой конвертором на выход.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является однотактный преобразователь,, содержащий силовой транзистор, который через первичную обмотку выходного трансформатора подключен к выводам источника входного напряжения, при этом управляющий переход транзистора через токоограничительный резистор подключен к выходной обмотке формирователя управляющих импульсов, вход которого подключен к выходу узла управления, управляющим входом соединенным с выходным выводом выходного выпрямителя (3).

Недостатком устройства является то, что в режиме изменяющейся нагрузки при малой выходной мощности, когда коллекторный ток транзистора значительно уменьшается, происходит увеличение времени рассасывания и времени выключения транзистора.

Цель изобретения — уменьшение времени выключения силового транзистора при изменении тока нагрузки.

Поставленная цель достигается тем, что в однотактный преобразователь, содержа-. щий силовой транзистор, который через первичную обмотку выходного трансформатора подключен к одному из выводов источника входного напряжения, при этом управляющий переход транзистора через токоограничительный резистор подключен к выходной обмотке трансформатора формирователя управляющих импульсов, вход которого подключен к выходу узла управления, управляющим входом соединенного с выходным выводом выходного выпрямителя, введены диод, транзисторный регулятор и датчик тока нагрузки, который установлен между эмитте35

55 ром силового транзистора и другим выводом источника входного напряжения и подключен к входу транзисторного регулятора, выходом подключенным параллельно упомянутому токоограничительному резистору, причем последний шунтирован диодом, включенным в направлении обратном протеканию тока базы.

На фиг. 1 показана функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2— диаграммы напряжений, поясняющие принцип работы устройства.

Устройство содержит силовой каскад 1, состоящий из выходного выпрямителя 2 и силового транзистора 3, который через первичную обмотку выходного трансформатора

4 подключен к одному из выводов 5 источника входного напряжения +U, при этом управляющий переход транзистора через токоограничительный резистор 6 подключен к выходной обмотке трансформатора 7 формирователя 8 управляющих импульсов, вход которого подключен к выходу узла 9 управления.

Датчик 10 тока нагрузки установлен между эмиттером силового транзистора 3 и вторым выводом 11 источника входного напряжения -11в„и подключен к входу транзисторного регулятора 12, выходом подключенного параллельно токоограничительному резистору, который шунтирован обратным диодом 13.

Выход выпрямителя 2 подключен к управляющему входу узла 9 управления.

Устройство работает следующим образом.

Узел 9 управления (фиг. 1) по сигналу обратной связи, поступающему с выхода выпрямителя 2, осуществляет широтную (частотную) модуляцию последовательности импульсов управления, которые через формирователь 8 управляющих импульсов и трансформатор 7 подаются на вход силового каскада 1, обеспечивая стабилизацию выходного напряжения на заданном уровне.

При небольшой величине тока через транзистор 3 (режим холостого хода, режим малого тока нагрузки, динамичесКие режимы) регулятор 12 закрыт и величина базового тока определяется резистором 6. При увеличении тока через транзистор 3 падение напряжения на датчике 10 тока увеличивается и достигает величины, достаточной для открывания регулятора 12, при этом базовый ток транзистора 3 изменяется пропорционально изменению напряжения на резисторе датчика 10 тока, т. е. пропорционально коллекторному току через транзистор 3. При этом обеспечивается нормальная работа конвертора в режиме больших токов через силовой транзистор 3.

Таким образом, изобретение позволяет регулировать ток базы силового транзис1119138

1 базы силобого тран3исгпора Х коллека. силоВ трапез.

I коллент. 2 силоо. тракю.

Фиг.2

Составитель И. Никитин

Техред И. Верес Корректор В. Синицкая

Тираж 666 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раущская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент>, г. Ужгород; ул. Проектная, 4

Редактор Л. Алексеенко

Заказ 7469/42 тора в зависимости от тока нагрузки и тем самым поддерживать степень насыщения транзистора на заданном уровне независимо от тока цагрузки, а следовательно, уменьшить время выключения при уменьшении тока нагрузки.