SU1432690A1 - Стабилизированный конвертор - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике и предназначено дл  питани  радиоэлектронной аппаратуры. Цель изобретени  - повьшение КПД путем снижени  потерь в силовом транзисторе при включении. Конвертор пре образует посто нное напр жение первичной сети, поступающее на клеммы 3 и 5, в посто нное стабилизированное, снимаемое с клемм 8. Ток базовой цепи силового транзистора (Т) 1 пропорционален току коллектора как при его насыщении, так и при запирании. Дл  снижени  времени установлени  пр мого напр жени  при включении производитс  форсирование базового тока Т 1 за счет введени  транзисторного ключа 15, формировател  импульсов 10 и Дополнительной обмотки базового трансформатора 18. Суммарный коэфф. трансформации трансформатора тока 4 и базового трансформатора 18 по току уменьшаетс , что приводит к уменьшению тока базы до величины, котора  выбираетс , исход  из заданного коэфф. насыщени . Это позвол ет уменьшить врем  рассасьгеани  и улучшить частотные свойства Т 1.1 ил. « сл

Description

низ- го

. U/

rw

4; Од Ю

а

со

ф|7 15

€)

19

Л

Изобретение относитс  к электротехнике , в частности к преобразовательной технике, и может найти применение при проектировании источника пи тани  различной радиоэлектронной аппаратуры .

Цель изобретени  - повышение КПД путем снижени  потерь в силовом транзисторе при включении.

На чертеже приведена электрическа  схема стабилизированного конвертора .

Конвертор .содержит силовой тран- зистор 1, коллектор которого через первичную обмотку силового трансформтора 2 подключен к первому входному выводу 3, а эммитер через первичную обмотку трансформатора 4 тока - к второму входному ВЫВОДУ 5. Вторична  обмотка силового трансформатора чере выпр митель 6 и фильтр 7 подсоединен к выходным клеммам 8 и к входу блока 9 управлени , например широтно-им

пульсного модул тора, выход которого

подключен к входам формировател  10 импульсов, логического инвертора 11 и первому входу логического элемента И 12, Выход логического инвертора соединен с базой первого транзисторно- 0 го ключа 13, выход элемента И - с базой второго транзисторного ключа 14, первьй выход формировател  импульсов- с базой третьего транзисторного ключа 15.35

Эмиттеры всех ключей подключены к общей точке 16, коллекторы первого и второго транзисторных ключей непосредственно ,, а третьего через диод 17 подсоединены к соответствующим выво- 40 дам первичной обмотки базового трансформатора 18, вторична  обмотка которого подключена к управл ющему переходу силового транзистора 1.

Один вывод вторичной обмотки транс-45 форматора тока соединен с выводом первичной обмотки базового трансформат о- ра, а второй через диод 19 - с общей точкой 16 и через резистор 20 - с выходом источника 21 вспомогательного 0 напр жени .

Конвертор работает следующим образом .

При подаче первичного питани  на входные выводы 3 и 5 запитываютс  ин- 55 вертор 11, формирователь 10 импульсов, логический элемент И 12 и блок 9 управлени , на выходе которого по вл ютс  однопол рные импульсы, коэффициент

0

5 0

5

0 5

0

5 0

5

заполнени  которых измен етс  с целью поддержани  необходимого напр жени  на выходе конвертора и стабилизации его величины. Примем за исходный момент наличие на выходе блока 9 управлени  нулевого уровн  сигнала. На выходе инвертора 11 при этом формируетс  высокий уровень напр жени , которым открываетс  транзистор 13.

Фазировка обмоток трансформаторов 4 и 18.указана на чертеже и выбираетс  так, чтобы на базе силового транзистора 2 наводилось отрицательное напр жение .

Одновременно происходит перемагни- чивание сердечников трансформаторов 4 и 18 по цепи: источник 21 вспомогательного напр жени , резистор 20, вторична  обмотка трансформатора 4 тока, перва  полуобмотка базового трансформатора 18, коллектор транзисторного ключа 13, эмиттер ключа 13, обща  точка 16.

Передний фронт управл ющего импульса запускает формирователь 10 импульсов , длительность выходного импульса которого подбираетс  так, чтобы перекрыть врем  установлени  пр мого напр жени  при включении силового транзистора . Импульс положительной пол рности , снимаемый с первого выхода формировател  10 импульсов, открьшает транзисторный ключ 15. Ток базовой цепи силового транзистора 1 при этом определ етс  коэффициентами трансформации трансформатора тока 4 и базового трансформатора 18 с учетом дополнительной обмотки и может быть выбран значительно больше необходимого дл  надежного насыщени  транзистора 1, что снижает длительность переднего фронта импульса на его коллекторе при включении. Транзисторный ключ

13заперт нулевым напр жением на выходе инвертора 11. Транзисторный ключ

14заперт нулевым напр жением на выходе элемента И 12, которьй находитс  в закрытом состо нии по второму входу сигналом логического нyл  формируемого на втором выходе формировател  10.

По заднему фронту импульса формировател  10 импульсов запираетс  тран- зисторньш ключ 15 и открываетс  транзисторный ключ 14 высоким уровнем сигнала на выходе элемента И 12, на входах которого в этот момент времени формируютс  сигналы логической

единицы, снимаемые с выхода блока 9 управлени  и второго выхода формировтел  10 импульсов.

С ммарный коэффициент трансформации трансформатора 4 тока и базового трансформатора 18 по току уменьшаетс ,, что приводит к уменьшению тока базы до величины, котора  выбираетс  исход  из заданного коэффициента насыщени  , Это позвол ет дополнительно к повышению КПД уменьшить врем  рассасывани  и улучшить частотные свойства силового транзистора 1 ,

По окончании действи  управл ющего импульса запираетс  транзисторный ключ 14 и открываетс  транзисторный ключ 13.

Фазировка напр жени  на базе транзистора 1 мен етс  на обратную, что вызывает по вление на ней отрицательного напр жени . Происходит быстрое рассасывание носителей в базовой цепи , при этом ток рассасывани  пропорционален току коллектора транзистора 1. В дальнейшем работа конвертора происходит подобно описанной.

Таким образом, введение дополнительных узлов и св зей между ними, приводит к форсированию тока базы силового транзистора при включении, что сни5кает потери и увеличивает КПД устройства..

Claims (1)

1. Формула изобретенй  З

   30

   Стабилизированный конвертор, со- держашлй силовой транзистор, коллектор которого через первичную обмотку силового трансформатора соединен с первым входным выводом, а эмиттер через первичную обмотку трансформатора тока соединен с вторым входным выводом, вторична  обмотка силового трансформатора через выпр митель и

   0

   5

   З

   фильтр соединена с выходными выводами и с входом блока управлени , выход которого через логический инвертор соединен с базой первого транзисторного ключа, коллектор которого подсоединен к первому выводу первой полуобмотки базового трансформатора, второй вьшод которой соединен с первым выводом второй полуобмотки и к первому выводу вторичной обмотки трансформатора-тока , второй вывод которой через диод подключен к общей точке и через резистор - к выходу источника вспомогательного напр жени , второй вывод второй полуобмотки базового трансформатора соединен с коллектором второго транзисторного ключа эмиттеры первого и второго транзисторных ключей подключены к общей точке, а вторична  обмотка базового трансформатора подсоединена к управл ющему переходу силового транзистора, о т- личающийс  тем, что, с целью повышений КПД путем снижени  потерь в силовом транзисторе при вклю- чении, в конвертор введены формирователь импульсов, логический элемент И, третий транзисторный ключ и допол0 нительный диод, а базовый трансформатор снабжен дополнительной обмоткой, первьш вывод которой соединен с коллектором второго транзисторного ключа , а второй вьшод через дополнительный диод - с коллектором третьего транзисторного ключа, эмиттер которого соединен с общей точкой, а база - с первым вьйодом формировател  импульсов , вход которого подключен к выходу блока управлени , второй выход формировател  импульсов соединен с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с выходом блока уп- равлени , а выход соединен с базой

   5 второго транзисторного ключа.

   0

   5

   0