Ключевой каскад с разделенной индуктивной нагрузкой

Ключевой каскад с разделенной индуктивной нагрузкой

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. КЛЮЧЕВОЙ КАСКАД С РАЗДЕЛЕННОЙ ИНДУКТИВНОЙ НАГРУЗКОЙ, содержащий выходной трансформатор, регулирующий транзистор с блоком управления в цепи базы, два диода, первый и конденсаторы, первыми выводами подключенные соответственно к первой П ; 5 }J «йа шогьйА и второй шинам питания, отличающийся тем, что, с целью повышения его КПД, входная обмотка трансформатора содержит две секции, каладая из которых соединена в последовательную цепочку с диодом, причем первая цепочка включена между коллектором транзистора и первой шиной питания, a вторая - между эмиттером и второй шиной питания, вторые выводы первого и второго конденсаторов подключены соответственно к эмиттеру и коллектору транзистора. 2. Каскад по п. 1, о т л и ч аю щ и и с я тем, что в одну из пин питания включен диод в прямом направлении . W

O9} (11}

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

ИЧ ЮЪН

РЕСПУБЛИН

> з, ь

E I

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Й АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЬ}й КОМИТЕТ СССР

ПЮ ДКЛАМ ИЗОБ КТКНИй И ОТНРЫТИй (21) 3532792/24-07, (22) 07.01.83 (46) 07.08.84. Бюл. }} 29 (72) Г.Х. Мельник (53) 621.316. 722. 1(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

N 658678, кл. Н 02 М 3/335, 1977.

2. Бриллиантов Д.П. Портативные черно-белые телевизоры. M. "Связь", 1979, с. 183, рис. 8-14. (54) (57) 1. КЛЮЧЕВОЙ КАСКАД С РАЗДЕЛЕННОЙ ИНДУКТИВНОЙ НАГРУЗКОЙ, содержащий выходной трансформатор, регулирующий транзистор с блоком управления в цепи базы, два диода, первый и вто рой конденсаторы, первыми выводами подключенные соответственно к первой

3ио Н 02 N /00 G 05 F 56 и второй шинам питания, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения его КПД, входная обмотка трансформатора содержит две секции, каждая из которых соединена в последовательную цепочку с диодом, причем первая цепочка включена между коллектором транзистора и первой шиной питания; а вторая — между эмиттером и второй шиной питания, вторые выводы первого и второго конденсаторов подключены соответственно к змиттеру и коллектору транзистора.

2. Каскад по п. 1, о т л и ч a" ю шийся тем, что в одну из шин питания включен диод в прямом направ- I ленин. 1 1107

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в выходных каскадах конверторов или импульсных стабилизаторов напряжения.

Известен однотактный управляемый

5 каскад импульсного преобразователя напряжения, содержащий выходной тран" сформатор, первичная обмотка которого включена между шиной питания и коллектором управляемого от узла управления транзистора, эмиттер которого подключен к общей шине (1 1.

Недостатками такого преобразователя являются значительные динамические потери в транзисторе, снижа« ющие КПД, н низкая надежность каскада, особенно при высоковольтном источнике питания.

Наиболее близок к изобретению по

20 технической сущности ключевой каскад с разделенной индуктивной нагрузкой, содержащий выходной трансформатор, один из выводов первой входной обмотки которого соединен с первой шиной питания, регулирующий транзистор с блоком управления, две цепочки из последовательно соединенных конденсатора и диода, причем вывод конденсатора первой цепочки соединен с первой шиной питания, а вывод конденсатора второй цепочки - с второй шиной питания t 2 1.

Недостатком известного каскада является низкий КПД, так как конденсаторы, уменьшая амплитуду выброса на коллекторе, рассеивают накопленную энергию на гасящих резисторах.

Целью изобретения является повы" шение КПД.

Поставленная цель достигается тем,4О что в ключевом каскаде с разделенной индуктивной нагрузкой, содержащем выходной трансформатор, регулирующий транзистор с блоком управления в цепи базы,два диода, первый и второй кон- 4> денсаторы, первыми выводами подключенные соответственно к первой и второй шинам питания, входная обмотка трансформатора содержит две секции, каждая из которых соединена в последовательную цепчоку с диодом, причем первая цепочка включена между коллектором транзистора и первой шиной питания, а вторая - между эмиттером и второй шиной питания, вторые выводы первого 55 и второго конденсаторов подключены соответственно к эмиттеру и коллектору транзистора.

227 2

Кроме того, в одну иэ шин питания введен диод в прямом направлении.

На фиг. 1 приведена принципиальная электрическая схема предлагаемого каскада; на фиг. 2 - схема каскада с дополнительным диодом; на фиг.3 —временные диаграммы управляющего напряжения на входе транзистора (а), напряжения между коллектором и эмиттером транзистора (б) и тока, потребляемого каскадом беэ дополнительного диода (в) и каскадом с дополнительным диодом (r).

Ключевой каскад содержит выходной трансформатор 1, входная обмотка которого содержит секции 2 и 3, подключенные соответственно к первой

4 и второй 5 шинам питания, вторые выводы секций 3 и 2 соединены в последовательные цепочки с диодами 6 и 7, конденсаторы 8 и 9, подключенные первыми выводами к шинам 4 и 5 соответственно, соединены вторыми выводами с эмиттером и коллектором транзистора 10, управляющим входом соединенного с блоком 11 управления, в одну из шин питания введен диод 12, диоды 6 и 7 цепочек подключены соответственно к эмиттеру и коллектору транзистора 10.

Устройство работает следующим образом.

В установившемся режиме, когда от блока 11 управления на вход транзистора 10 подается отпирающее напряжение, транзистор 10 открыт, по первичной обмотке трансформатора 1 через ди" оды 6 и 7 и выходные электроды транзистора 10 течет ток. При этом суммарное напряжение на конденсаторах

8 и 9 равно напряжению источника питания и распределено между ними соответственно полным сопротивлениям секций 2 и 3 первичной обмотки. С приходом на вход запирающего напряжения (момент времени с на фиг.,3) транзистор 10 закрывается. С этого момента ток перераспределяется между транзистором 10 и конденсаторами 8 и 9 по цепям: шина 4 источника питания секция 2 — диод 7 — конденсатор 9шина 5 источника питания и шина 4 источника питания — конденсатор 8диод 6 — секция 3 — шина 5 источника питания. Если емкости конденсаторов

8 и 9 выбраны достаточно большими, чтобы время (t - t„) зарядка конденсаторов превьппало время закрывания транзистора 10, то последний выклю1107227 чается при малых значениях коллекторного тока, т.е. уменьшаются динамические потери на выключение в транзисторе 10.

После момента времени t энергия

2 от источника питания не потребляется, а энергия, запасенная в конденсаторах

8 и 9, значительна и суммарное напряжение на них превышает напряжение источника. Такое состояние сохраняется !

О до появления на входе отпирающего напряжения (t ), когда транзистор 10 открывается и последовательно соединенные открытым транзистором !О кон= денсаторы 8 и 9 разряжаются на источ- !5 ник питания, возвращая в источник избыточную энергию, запасенную во время формирования фронта. Далее цикл работы повторяешься °

При разрядке конденсаторов 8 и 9 на источник питания возможны токовые перегрузки транзистора 10 (фиг. 3 б), для исключения которых в одну из шин питания включен дополнительный диод

12 (фиг. 2).

Цикл работы каскада с дополнительным диодом 12 тот же, кроме промежутка времени t> — t (фиг. 3 аи ъ), ког да с включением транзистора 10 напряжение на катоде диода 12 превышает напряжение на его аноде и каскад отключается от источника питания.

В этот промежуток времени конденсатор

8 разряжается через транзистор 10 и диод 7 на секцию 2 обмотки трансформатора, а конденсатор 9 - через транзистор 10 и диод 6 на секцию 3.

В предлагаемом ключевом каскаде энергия, запасенная в конденсаторах, отдается в трансформатор, т.е. в нагрузку, что обеспечивает увеличение

KHg (в известном устройстве эта энергия рассеивается на шунтирующих резисторах), при этом сопротивление нагрузки и индуктивное сопротивление секций первичной обмотки выходного трансформатора препятствует возникновению TQKoBblx перегрузок транзистора.

1107227

Составитель В. Мосин

Редактор И. Николайчук Техред O.Håàå, Корректор Е. Лушникова

Заказ 5772/39 Тираж 667 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r Ужгород, ул. Проектная, 4