Однотактный преобразователь постоянного напряжения

 

Изобретение относится к электротехнике и м.б. использовано в системах вторичного электропитания и регулирования постоянного напряжения,. Цель изобретения - повьппение ИЩ. Силовой транзистор 1 управляется при помощи трансформатора 2 ток а от включающего 7 и выключающего 10 транзисторов , которые переключают направление (прямое и обратное) базового тока силового транзистора 1. Транзисторы 7 и 10 управляются иг пульсами синхронизации UCHHX- Р наличии импульса силовой транзистор 1 включен, а при его отсутствии выключен. Для создания запирающего импульса базового тока силового транзистора 1 не- , пользуется реверс коллекторного тока, который существует, пока транзистор находится в состоянии насьщ5ения, за счет инерционности, рассасывания избыточных носителей в полупроводниковой структуре силового транзистора. В данном устройстве резистор , входящий в состав демпфиру- . ющей цепи, используется также для пуска преобразователя. 1 з,п, ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 Н 02 М 3/335

ВСЕСЮЮЗИФ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМ,К СВИДЕТЕЛЬСТВУ

6МЪЛЮИТИ I е

4ь

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Il0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4055354/24-07 (22) 14.04.86 (46) 30.07.88. Бюл. В 28 (71) Уральское отделение Всесоюзного научно-исследовательского института железнодорожного транспорта (72) Б. С. Сергеев (53) 621.314.58(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР .

У 1119138, кл. Н 02 M 3/335, 1983.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1292134, кл, Н 02 М 3/335, 1985. (54) ОДНОТАКТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к электротехнике и м.б. использовано в системах вторичного электропитания и регулирования постоянного напряжения..

Цель изобретения — повьппение КИД.

Силовой транзистор 1 управляется при помощи трансформатора 2 тока от вклю„„SU„„1433693 А1 чающего 7 и выключающего 1О транзисторов, которые переключают направление (прямое и обратное) базового тока силового транзистора 1. Транзисторы 7 и 10 управляются импульсами синхронизации U „„„. При наличии импульса силовой транзистор 1 включен, а при его отсутствии выключен. Для создания запирающего импульса базового тока силового транзистора 1 ис-, пользуется "реверс" коллекторного тока, KoTopblH существует, пока транзистор находится в состоянии насыщения, за счет инерционности. рассасывания избыточных носителей в полупроводниковой структуре силового транзистора. В данном устройстве резистор, входящий в состав демпфирующей цепи, используется также для пуска преобразователя. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1413693

Изобретение относггтг я к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитания для преобразо«ания и регулирования постоянного напряжения.

Цель изобретения — ггпу«ьпггение КПД.

На гертеже приведена принципиальная схема предлагаемого преобразователя.

1О

Преобразователь содержит силовой транзистор 1, подключенный последо— вательно с первичной обмоткой W транск сформатора 2. тока и нагрузкой 3 к источнику питания Е«. Параллельно тран- 15 эистору 1 подключена последовательная цепь, состоящая из демпфирующего .диода 4 и демпфирующего конденсатора

5, Их точка соединения через пусковой резистор б соединена с коллектором 20 включающего транзистора 7 и через защитный диод 8 — с выводом +Е пери вичного источника питания. База тран-. зистора 7 является входом импульсов

\ синхронизации U а эмиттер подклю- 2э

CL(HX чен к базе силового транзистора 1 и к концу выключающей обмотки W трансформатора 2 тока, начало которой через выключающий диод 9 соединено с коллектором выключающего транзистора 30

10 ° Начало включающей обмотки W ® „ трансформатора 2 тока соединено через включающий диод 11 с коллектором включающего транзистора 7 и через управляющий диод 12 и первый базовый резистор 13 — с базой выключающего транзистора 10. Причем между базой и эмиттером этого транзистора включен второй базовый резистор 14, а эмиттер транзистора 10 соединен с концом вклю 40 чающей обмотки WII ä трансформатора 2 тока, эмиттером силового транзистора и .общим полюсом источника питания.

Преобразоьатель напряжения работает следующим образом. 45

Исходное положение схемы: силовой транзистор 1 заперт, коллекторный ток его равен нулю, включающий 7 и выключающий 10 транзисторы также запертьг. На входе U ц„„ присутствует нулевой потенциал. Демлфирующий конденсатор 5 заряжен до напряжения, которое имеется на коллекторе силового транзистора 1.

При поступлении положительного импульса У „ открывается включающий транзистор 7, егo коллекторный ток, являющийся базовым током силового транзистора 1, определяется величиной напряжеггия на демпфирующем конденсаторе 5 и пускового резистора 9. При соответствующих соотношениях величин коллекторного тока силового транзистора 1 и пускового резистора 6 силовой транзистор 1 открывается и входит в насьпцение. Режим насьпцения определяется коэффициентом усиления по току транзистора 1. После появления коллекторного тока транзистора 1 и при открытом состоянии транзистора 7 включается в действие положительная обратная связь обмоток W и Ывп„трансформатора 2 тока, и если ток коллектора достаточен, транзистор 1 остается в насьпцении за счет этой положит тельной обратной связи, а если недо" статочен, то за счет продолжающегося действия тока через пусковой резистор

6 от источника напряжения — конденсатора 5. Этим обеспечивается работоспособность схемы как в режиме прерывистых токов, так и непрерывных преобразователя.

На протяжении действия положительного импульса U ä„„ ñèëoâoé транзистор 1 остается насыщенным, а демпфирующий конденсатор 5 через резистор б разряжается. Этим напряжение, накопленное на нем, снижается до требуемого уровня. Таким образом, бесполезно расходуемая в известных схемах энергия заряда демпфирующего конденсатора 5 обеспечивает пуск силового транзистора с началом его включения и обеспечение его насьпценного состояния в заданном начальном ггнтервале после отпирания.

Выключающий транзистор во время открытого состояния силового 1 и включающего 7 транзисторов закрыт, так как соотношение резисторов 13 и

14 выбрано таким, что входное напряжение транзистора 10 недостаточно для его отпирания.

После окончания положительного импульса U „„ включающий транзистор 3 запирается, однако силовой транзистор

1 остается в насыщенном состоянии вследствие инерционности рассасывания зарядов из его полупроводниковой структуры. Напряжение на обмотке Мп трансформатора 2 тока увеличивается, что вызывает отпирание выключающего транзистора 10. Последний, открываясь, создает в базовой цепи транзистора 1 обратный (рассасывающий) ток.

Далее, если выполняется соотношение! 413693

Формула изобретения

2. Преобразователь по п. 1, о л и ч а ю шийся тем, что введен защитный диод; включенный между коллектором включающего транзистора и вторым питающим выводом преобразователя.

Составитель В. Моин

Редактор Э. Слиган Техред А. Кравчук Корректор M. Шароши

Заказ 3795/55 Тираж 665 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Рыкл Wâkë, то транзистор 10 остается открытым на всем протяжении действия обратного тока. Начинается форси— рованное рассасывание зарядов из, структуры транзистора 1. После окончания рассасывания коллекторный ток транзистора 1 уменьшается, а затем уменьшается и ток через обмотку W ц,„ и базовый обратный ток. Происходит формирование фронта коллекторного напряжения силового транзистора l.

Так как на предыдущем этапе работы схемы демпфирующий конденсатор

5 бып частично (или полностью) раэ- 15 ..ряжен через пусковой резистор 6, то при формировании фронта коллекторного напряжения достигается отставание (во времени) напряжения относительно коллекторного тока. Этим обеспечива- 2р ется уменьшение мгновенной мощности коммутационных потерь силового транзистора, как и в известных схемах с демпфирующими цепями. Защитный диод

8 служит для уменьшения напряжения 25 на коллекторе включающего транзистора 7, которое в этом случае не может превысить напряжение +Ед при большем по величине напряжения на конденсаторе S во время запертого состояния транзистора 1.

Использование резистора демпфирующей РСД одновременно для пуска преобразователя повышает КПД.

1. Однотактный преобразователь постоянного напряжения, содержащий си", ловой транзистор, подключенный эмиттером к первому питающему выводу преобразователя и шунтированный цепочкой из последовательно соединенных демпфирующих диода и конденсатора, трансформатор тока, первичная обмотка которого включена последовательно в цепь коллектора силового транзистора, а включающая обмотка одним выврдом подключена к эмиттеру силового транзистора, а другим выводом через включающий диод — к коллектору включающего транзистора, эмиттер которого соединен с базой силового транзистора, и пусковой резистор,. подключенный одним выводом к коллектору включающего транзистора, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД, второй вывод пускового резистора подключен к точке соединения демпфирующего диода с демпфирующим конденсатором.