SU1293800A1 - Преобразователь посто нного напр жени в посто нное с умножением напр жени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области электротехники и может быть использовано в качестве источника посто нного напр ж ени  с повышенным выходным напр жением. Цель изобретени  - повышение надежности и увеличение коэффициента умножени . Устройство содержит коммутирующую цепь из управл емых ключей, зар дные конденсаторы 9, 13, зар дные диоды 10, 14, разр дные диоды 11, 15 и накопительные конденсаторы 16, 17. Коммутируюш.а  цепь из управл емых ключей выполнена в виде транзисторов 2, 3 разной проводимости, подключенных эмиттерами к входным выводам 1, и коммутируюш,его трансформатора (КТ) 4. Коллекторные обмотки 5, 6 КТ 4 подключены началами к разноименным входным выводам, а концами - к соответствуюш,им обкладкам зар дных конденсаторов 9, 13 и к коллекторам транзисторов 2, 3. Другие обкладки конденсаторов 9, 13 через соответствующие зар дные диоды 10, 14 соединены с входными выводами 1. Базовые обмотки 7, 8 КТ 4 подключены началами к базам, а концами - к эмиттерам соответствующих транзисторов 2, 3. За счет указанного выполнени  коммутирующей цепи исключаетс  цепь сквозного тока от источника питани . При этом обеспечиваетс  сложение входного напр жени  с напр жением на коллекторной обмотке КТ 4 дл  зар да соответствующего зар дного конденсатора, в результате чего увеличиваетс  выходное напр жение. Этим достигаетс  поставленна  цель. 1 ил. t а С ; IN: ее ОС ос nse

Description

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в устройствах электропитани  систем радиотехники, автоматики и вычислительной техники.

Цель изобретени  - повышение надежности путем устранени  сквозных токов управл емых ключей и увеличение коэффициента умножени .

На чертеже изображена принципиальна  схема предлагаемого преобразовател .

Преобразователь содержит входные выводы 1 дл  подключени  источника посто нного тока с напр жением Е, два управл емых ключа 2 и 3, выполненных в виде двух транзисторов разной проводимости, коммутирующий трансформатор 4 с коллекторными обмотками 5, 6 и базовыми обмотками 7 и 8, зар дный конденсатор 9, зар дный диод 10, разр дный диод 11, выходные выводы 12 преобразовател , второй зар дный конденсатор 13, второй зар дный диод 14, второй разр дный диод 15, накопительные конденсаторы 16 и 17. Параллельно входным выводам 1 преобразовател  подключена коммутирующа  цепь из соединенных транзисторов 2, 3 и коммутирующего трансформатора 4, управл ющего этими транзисторами . Эмиттер транзистора 2 проводимости р-п-р типа подключен к положительному входному выводу преобразовател , а эмиттер транзистора 3 проводимости п-р-п подключен к отрицательному входному выводу преобразовател . Начало коллекторной обмотки 5 и конец базовой обмотки 7 коммутирующего трансформатора 4 подключены к эмиттеру транзистора 3. Начало коллекторной обмотки 6 и конец базовой обмотки 8 подключены к эмиттеру транзистора 2. Конец коллекторной обмотки 5 подключен к коллектору , а конец базовой обмотки 8 подключен к эмиттеру транзистора 2. Конец коллекторной обмотки 6 подключен к коллектору , а конец базовой обмотки 7 - к эмиттеру транзистора 3. Зар дный конденсатор 9 одной обкладкой через переход катод-анод зар дного диода 10 соединен с положительным входным выводом, а через переход анод-катод разр дного диода 11 соединен также этой обкладкой с положительным выходным выводом 12. Зар дный конденсатор 13 одной обкладкой через переход анод- катод зар дного диода 14 соединен с отрицательным входным выводом преобразовател , а через переход катод-анод разр дного диода 15 - с отрицательным выходом 12 преобразовател . Вторые обкладки зар дных конденсаторов 9 и 13 подключены соответственно к коллекторам транзисторов 2 и 3. Накопительный конденсатор 16 включен между положительными входным и выходным выводами, а накопительный конденсатор 17 - между отрицательными

входным и выходным выводами преобразовател .

Преобразователь работает следующим образом.

При подключении к входу преобразовател  источника питани  с напр жением Е один из транзисторов, допустим транзистор 2, начинает приоткрыватьс  и через коллекторную обмотку 5 начинает протекать ток. При этом напр жение, поступающее на базу транзистора 3 с обмотки 7 переключающего трансформатора 4, обеспечивает закрывание транзистора 3, а напр жение, поступающее на базу транзистора 2 с обмотки 8, обеспечивает полное открывание транзистора 2.

В результате,на обмотках 5 и 6 коммутирующего трансформатора 4 формируетс  напр жение с амплитудой Е (без учета падени  напр жени  на переходе эмиттер-коллектор транзистора 2). В момент насыщени  магни- топровода сердечника коммутирующего

трансформатора 4 происходит изменение пол рности напр жени  на его обмотках на противоположную и транзистор 2 закрываетс , а транзистор 3 открываетс . За счет протекани  тока через коллекторную обмотку 6 транзистора 4 при открытом состо нии транзистора 3 формируетс  друга  полуволна пр моугольного переменного напр жени  на обмотках коммутирующего трансформатора 4.

В течение времени, когда открыт транзистор 2, происходит зар д конденсатора 13 по цепи: плюсовой входной вывод, обмотка 6 коммутирующего трансформатора 4, конденсатор 13, зар дный диод 14, минусовый входной вывод. Конденсатор 13 зар жаетс  до

напр жени  2Е, поскольку напр жение на обмотке 6 оказываетс  сложенным с напр жением источника питани  Е. Аналогично до напр жени  2Е зар жаетс  конденсатор 9 через обмотку 5 коммутирующего трансформатора 4 и зар дный диод 10 при открытом

состо нии транзистора 3. В это же врем  через открытый транзистор 3 и разр дный диод 15 происходит зар д накопительного конденсатора 17 от конденсатора 13 до напр жени  2Е (без учета падени  напр жени  на диоде 15 и открытом транзисторе 3). Аналогично при открытом состо нии транзистора 2 происходит зар д накопительного конденсатора 16 до напр жени  2Е через разр дный диод 11 от конденсатора 9.

На выходных выводах 2 формируетс  напр жение 5, равное сумме напр жений источника питани  и напр жений на конденсаторах 16 и 17, равных 2Е. Следовательно , в предлагаемом преобразователе обеспечиваетс  умножение входного напр жени  в п ть раз, а в прототипе - только в три раза при том же количестве силовых эледментов. «Сквозные токи управл емых ключей (транзисторов 2 и 3) ограничива

ютс  индуктивностью коллекторных обмоток 5 и 6 переключающего трансформатора 4, причем управление базовыми цеп ми транзисторов 2 и 3 от обмоток 8 и 7 переключающего трансформатора 4 обеспечивает автоматическую защиту (выключение) транзисторов 2 и 3 при перегрузке и коротком замыкании выхода 12, что повышает надежность преобразовател . Уверенный запуск преобразовател  в услови х низких температур может быть осуществлен кратковременным соединением базы и коллектора одного из транзисторов (2 или 3) через токоограничивающее сопротивление (не показано ). Мощность переключающего трансформатора определ етс  мощностью, необ- ходимой дл  управлени  базовыми цеп ми трансформаторов 2 и 3 и мощностью, необходимой дл  дозар да конденсаторов 9 и 13 до напр жени  2Я, и практически не пре- выщает одной трети мощности нагрузки преобразовател . Поскольку вольтодобавоч- ное напр жение дл  зар дных конденсаторов 9 и 13 снимаетс  непосредственно с коллекторных обмоток коммутирующего трансформатора 4, в сравнении с аналогичными трансформаторными преобразовател ми на- пр жени  требуема  габаритна  мощность переключающего трансформатора преобразовател  гораздо меньше, следовательно предлагаемый преобразователь характеризуетс  лучшими массогабаритными характеристиками .

0

0

Claims (1)

1. Формула изобретени  Преобразователь посто нного напр жени  в посто нное с умножением напр жени , содержащий коммутирующею цепь из управл емых ключей, подключенную к входным выводам преобразовател , два зар дных конденсатора, каждый из которых подключен одной обкладкой через зар дный диод к соответствующему входному выводу, и через разр дный диод - к одноименному выходному выводу преобразовател , и два накопительных конденсатора, каждый из которых включен между одноименными входными и выходными выводами преобразовател , отличающийс  тем, что, с целью по- выщени  надежности путем устранени  сквозных токов управл емых ключей и увеличени  коэффициента умножени , коммутирующа  цепь из управл емых ключей выполнена в виде двух транзисторов разной проводимости, подключенных эмиттерами к входным выводам, и коммутирующего трансформатора с двум  коллекторными и двум  базовыми обмотками, причем коллекторные обмотки коммутирующего трансформатора подключены началами к разноименным входным выводам, концами - к соответствующим вторым обкладкам зар дных конденсаторов и ко.члекторам транзисторов коммутирующей цепи, а базовые обмотки подключены началами к базам и концами - к эмиттерам соответствующих транзисторов коммутирующей цепи.