Преобразователь напряжения

 

Изобретение относится к электро- ;технике, а именно к источникам вторичного электропитания. Цель изобретения - повьшение КПД. Устройство со- ,держит силовой транзистор (СТ) 1, трансформатор 2 тока, с первичной, базовой и переключающей обмотками и двухтактный ключ 5. Введение токового ;транзистора (ТТ) 3 и разрядного диода 4 обеспечивает повьшение КПД путем уменьшения времени разряда RG-цепочки,вьтолненной на конденсаторе (К) 7 и резисторе 6. При открытых ТТ 3 и.; силовом транзисторе 1 начинает заряжаться К 7, причем направление тока заряда меняется по отношению к току его разряда. Это вызывает появление отрицательного импульса в базовой обbQ N9 СО ел

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕО1УБЛИН

„„SU„, 1229915

А1 (5g 4 Н 02 И 3/335

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3727352/24-07 (22) 16.04.84 (46) 07.05.86. Бюл. Ф 17 (72) Б.С. Сергеев (53) 621.313.57(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР . N- 1003277, кл. Н 02 М 7/537, 1981.

Авторское свидетельство СССР по заявке У 3713560, кл. Н 02 M 3/335, 1984. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к электротехнике, а именно к источникам вторичного электропитания. Цель изобретения — повышение КПД. Устройство содержит силовой транзистор (СТ) 1, трансформатор 2 тока, с первичной, базовой и переключающей обмотками и двухтактный ключ 5. Введение токового ,транзистора (ТТ) 3 и разрядного диода

4 обеспечивает повышение КПД путем уменьшения времени разряда RC-цепочки,выполненной на конденсаторе (К) 7 и резисторе 6. При открытых ТТ 3 и.. силовом транзисторе 1 начинает заряжаться К 7, причем направление тока заряда меняется по отношению к току его разряда. Это вызывает появление отрицательного импульса в базовой об®

1229915 мотке, который начинает рассасывать базовый ток является коллекторным избыточный заряд базы насыщенного током СТ 1, следовательно, заряд К 7

СТ.1. После окончания времени расса- прекращается, что обеспечивает улучсывания ТТ 3 запирается, так как его шение динамики выключения СТ 1. 2 ил.

Изобретение относится к электро технике, в частности к источникам вторичного электропитания, и может быть использовано в системах электропитания устройств автоматики, вычис- 5 .лительной или радиотехники.

Цель изобретения — повьпнение КПД.

На фиг. 1 представлена схема преобразования напряжения; на фиг. 2— временные диаграммы устройства,(где 10 синх — напряжение синхронизации на входе двухтактного ключа; ток через конденсатор; . U, - напряжение на конденсаторе; — базовый ток силового транзистора; — коллекторный ток силового транзистора;

tp — вре рассасывания ti+ t2 период работы транзистора).

Устройство содержит силовой транзистор 1, в коллектор которого вклю- 20 чена первичная обмотка трансформатора 2 тока, соединенная с первым выходным выводом токового транзистора

3, в котором параллельно коллектору и эмиттеру включен разрядный диод 4, а эмиттер транзистора 3 и катод диода 4 соединены с первым входным выводом и питающим входом двухтактного ключа 5. Выход двухтактного ключа 5 через времязадающую цепь, выполнен- 30 ную на резисторе 6 и конденсаторе 7, подключен к концу переключающей обмотки трансформатора 2 тока. Базовая обмотка последнего подключена к управляющему входу силового транзистора 1.

При наличии импульса сийхронизаций ,u,„„„ (äèàãðàììà О,„„„ фиг.2) силовой транзистор 1 закрыт, его коллектор-. ный ток равен нулю и вследствие этого .токовый транзистор 3 также закрыт, на выходе двухтактного ключа 5 присутствует низкий уровень напряжения.

В момент окончания импульсами,„„„ (начало интервала t „„фиг.2) выход 45 ной уровень двухтактного ключа 5

-меняется с низкого на высокий, приближающийся по величине к Е„ . Вследствие этого ранее заряженный конденсатор 7 разряжается через разрядный диод 4 и резистор 6 на переключающую обмотку трансформатора 2 тока. Импульс разряда конденсатора 7, трансформированный в базовую обмотку этого же трансформатора, вызывает открывание силового транзистора 1. Появляется его коллекторный ток и далее транзистор 1 остается открытым и насьпценным под действием положительной обратной свя.зи базовой и первичной обмоток трансформатора 2 тока. В соответствии с диаграммами ig u i„ (фиг,2) увеличи- . ваются базовый и коллекторный токи транзистора 1. Конденсатор 7 за время 1@ (диаграмма U,,фиг. 2 >) успе-. вает разрядиться до нуля.

Так как на вьмоде двухтактного транзисторного ключа 5 присутствует напряжение, близкое к Е » то, хотя токовый транзистор 3 открыт с появлением коллекторного тока транзистора

1, заряда конденсатора 7 от источника питания .не происходит.

С появлением импульса Uc„„x (начало интервала 1,„„ фиг.2) открывается двухтактный ключ 5 и на его выходе устанавливается низкий уровень напряжения, близкий к входному напряжению. Через открытый токовый транзистор 3 конденсатор 7 начинает заряжаться, причем направление тока заряда меняется по отношению к току его разряда. Это вызывает появление отрицательного импульса тока в базо вой обмотке трансформатора 2 .тока, который начинает рассасывать избыточный заряд из полупроводниковой структуры насыщенного силового транзистора 1. Идет процесс рассасывания.(фиг.2, время ), характеризующийся наличием обратного тока базы

1229915 4 в следующее открытое состояние силового транзистора, и процессы повторяются аналогично. и продолжающегося тока коллектора си лового транзистора.

После окончания рассасывания избь точных носителей транзистор 1 запирается, его коллекторный TOK становится 5 равным нулю. Длительность наличия коллекторного тока равняется

tea + t p т

Емкость конденсатора 7 должна вы- >0 бираться такой, чтобы ток его заряда не стал равным нулю за время 1 р, и энергия заряда конденсатора 7 была достаточной для форсированного за" пирания силового транзистора при любых наихудших его временных характеристиках.

После окончания времени токовый транзистор 3 запирается, так как его базовый ток, являющийся кол" лекторным током силового транзистора 1, становится равным нулю. Заряд конденсатора 7 прекращается и напряжение на нем устанавливается равным 0 „ - меньшим Е (диаграмма

0С, фиг. 2}.

После запирания транзистора 3 процессы в схеме устанавливаются и на протяжении времени t = Е „ +1 остаются неизменными. По окончании импульса U,„ схема переходит

Формула изобретения

Преобразователь напряжения, содержащий силовой транзистор, трансформатор тока с первичной, базовой и переключающей обмотками, разрядный диод, времязадающую RC-цепь и двухтактный ключ, управляющим входом подключенный к синхронизирующему выводу, базовая обмотка трансформатора тока подключена к управляющему входу силового транзистора, соединенного змиттером с первым входным выводом, а коллектором через первичную обмотку — с первым выходным выводом, о т л и ч а юшийся тем, что,с целью повышения КПД, в него введен токовый транзистор противоположного по отношению к силовому транзистору типа проводимости, соединенный эмиттером и через разрядный диод коллектором с вторым входным выводом, а базой — с вторым выходным выводом, времязадающая RCцепь подключена к выходу двухтактного ключа, а другим концом к выводу переключающей обмотки, другой вывод которой подключен к общей точке разрядного диода и коллектора токового транзистора

1229915

Составитель Н,Цишевская

Техред M.Õoäàíè÷ Корректор А.Зимокосов

Редактор Г. Гербер

Тираж 631 Подписное е

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 2457/56

Производственно-полиграфическое предприятие, r .Óæãoðoä, ул.Проектная,4