Однотактный преобразователь постоянного напряжения

Однотактный преобразователь постоянного напряжения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано при разработке источников электропитания. Цель изобретения - повышение надежности. Преобра-. зователь содержит выходной трансформатор 1, силовой транзистор 3. диод 6 обратного включения, шунтирующий транзистор 9. Вьшолненне блока управления в виде RS-триггера 11, подключение его S-входа через резистор 12 и стабилитрон 13 к общему вьшоду, а через резистор 14 и конденсатор 15 - к коллектору транзистора 3, и подключение R-входа триггера 11 ко входу синхронизации 16 и через ограничительньй резистор 17 - к коллектору транзистора 9 и базе транзистора 3 приводит к повьшению частоты преобразования . При этом трансформатор 1 переходит в режим накопления энергии , так как исключается время ожидания синхроимпульса и ток, протекающий в нагрузку по обмотке 4 и через диод 6, имеет малую величину. 1 ил. с $ (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (59 4 Н 02 И 3/337

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ "-

Н Д BTOPCHGMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ, (21) 4107729/24-07 (22) 18.08.86 (46) 30,03.88, Вюл. № 12 (71) Грозненское научно-производственное объединение "Промавтоматика" (72) А.И.Кашуба, Г.М.Кузнецов и В.Т.Неретин (53) 621.316.57(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 731525, кл. Н 02 М 3/335, 1980.

Патент Японии N - 59-6146, кл. Н 02 M 3/335., 1984.

Патент Японии № 58-46950, кл. Н 02 M 3/335, 1983. (54) ОДНОТАКТНЪИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОС"

ТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано при разработке источников электропитания. Цель изобретеÄÄSUÄÄ 1385207 А1 ния — повышение надежности. iIpeo6pa-. зователь содержит выходной трансформатор 1, силовой транзистор 3. диод

6 обратного включения, шунтирующий транзистор 9. Выполнение блока управления в виде RS-триггера 11, подключение его S-входа через резистор

12 и стабилитрон 13 к общему выводу, а через резистор 14 и конденсатор

15 — к коллектору транзистора 3, и подключение К-входа триггера 11 ко входу синхронизации 16 и через ограничительный резистор 17 — к коллектору транзистора 9 и базе транзистора

3 приводит к повышению частоты преобразования. При этом трансформатор

1 переходит в режим накопления энергии, так как исключается время ожидания синхроимпульса и ток, протекающий в нагрузку по обмотке 4 и через диод 6, имеет малую величину. 1 ил.

1385207

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть ис пользовано при разработке источников электропитания.

Цель изобретения — повышение надежности.

На чертеже показана принципиальная схема преобразователя.

Преобразователь содержит выходной 10

I трансформатор 1, первичная обработка 2 которого подключена последовательно с коллектор-эмиттерным переходом силового транзистора 3. Ко вторичной обмотке 4 трансформатора подключен 15 выпрямитель с емкастным фильтром 5 с обратным включением диода 6. Обмотка управления 7 выходного трансформатора через первый ограничительный резистор 8 подключена к управляющему 20 переходу силового транзистора 3, к которому подключен коллектор-эмиттерный переход шунтирующего транзистора 9, база которого через резистор

10 подключена к RS-выходу триггера

11. S-вход триггера через резистор

12, шунтированный стабилитроном 13, . соединен с общим выводом и через резистор 14 и конденсатор 15 — с коллектором силового транзистора 3. Rвход триггера соединен са входом синхронизации 16 и через второй ограничительный резистор 17 с коллектором шунтирующего .транзистора 9 и базой силового транзистора 3. 35

Преобразователь работает следующим образом.

На вход 16 от внешнего источника импульсов подаются короткие импульсы, синхронизирующие работу преоб- 40 разавателя. Длительность этих импульсов равна 1-3 мкс.

В исходном состоянии силовой транзистор 3 закрыт триггер 11 установ 45 лен. в единичное состояние, т.е. на

его выходе высокий уровень напряжения. Благодаря этому транзистор 9 открыт и его переход коллектор-эмиттер шунтирует базу силового транзис50 тора 3, поддерживая его в закрытом состоянии, независимо от колебаний напряжения на обмотке обратной связи

7. При поступлении синхроимпульса на вход 16, по переднему его фронту триггер 11 устанавливается в нулевое состояние, транзистор 9 закрывается и перестает шунтировать базу транзистора 3.

Одновременно с этим входной синхроимпульс через резистор 17 подается на базу транзистора 3. В результате транзистор 3 открывается и первичная обмотка 2 трансформатора 1 оказывается подключенной к основному источнику питания через клеммы "+Е" и общий провод. На обмотке обратной связи 7 наводится ЭДС такой полярности, что она еще больше способствует отпиранию транзистора 3. В первичной обмотке 2 начинает нарастать так, который протекает через переход коллектор-эмиттер транзистора 3, После окончания действия синхроимпульса транзистор 3 остается в открытом состоянии за счет ЭДС на обмотке обратной связи 7. При этом, ток базы транзистора 5 ограничивается резистором 8. ЭДС на обмотке 4 имеет такую полярность, что диод 6 закрыт. В трансформаторе 1 накапливается энергия. При достюкении тока через обмотку 2 величины, соответствующей насыщению магнитопровода трансформатора 1 происходит сначала уменьшение ЭДС на обмотке 7, а затем и изменение ее полярности. Происходит запирание транзистора 3, на его коллекторе возрастает напряжение. Эта напряжение через конденсатор 15 и резистор 14 подается на

S-вход триггера 11, который переключается в единичное состояние, что приводит к отпиранию транзистора 9 и шунтированию базы транзистора 3.

При.этом, на начале обмотки 4 созда ется минус, а на ее конце плюс, диод

6 открывается и ток течет черед нагрузку. Одновременна происходит заряд конденсатора 5. Накопленная в трансформаторе 1 энергия передается в нагрузку. Ток в катушке 4 постепенно уменьшается.

Когда ЭДС обмотки 4 становится меньше напряжения на конденсаторе 5 диод 6 закрывается, и в трансформаторе 2 возникают высокочастотные колебания обусловленные индуктивностями его обмоток и емкостями закрытых диода 6 и транзистора 3. Однако преобразователь напряжения не может перейти в автогенераторный режим на высоких частотах, так как база транзистора 3 шунтируются открытым транзистором 9, и он остается закрытым.

При этом, преобразователь напряжения находится в режиме ожидания.

1385207

Преобразователь может работать в режиме, когда синхроимпульсы на вход 16 поступают раньше, чем заканчивается передача энергии нз трансформатора 1 через обмотку 4 и диод 6

5 в нагрузку.

B этом случае все процессы в преобразователе протекают как и в первом режиме, только транзистор 3 открьвается когда ток еще течет в нагрузку. При этом, трансформатор 1 оказывается подключенным к источнику

I1 ° 1 I питания +Е . На обмотке 4 создается

ЭДС такой полярности, что на ее начале возникает плюс, а на конце минус и диод 6 запирается. Трансформатор 1 переключается в режим накопления энергии.

В этом режиме работы повышается 20 частота. преобразования и отдаваемая в нагрузку мощность, так как исключается время, когда ток еще течет в нагрузку через обмотку 4 и диод б, но он уже имеет малую величину, а также 25 исключается время ожидания синхроимпульса.

При этом, так же преобразователь напряжения не переходит в режим высокочастотных автоколебаний. Так как первое же (после выключения транзистора 3) повышение напряжения на коллекторе транзистора 3, приводит к переключению триггера 11 в единичное состояние, открыванию транзистора 35

9 и шунтированию базы транзистора 3.

Стабилитрон 13 ограничивает выбросы напряжения на S-входе триггера

11. Если S-вход используемого триггера не боится повышенных входных . 4п напряжений на стабилитрон 13 может быть исключен иэ схемы или заменен диодом.

Резисторы 17 и 10 ограничивают входные токи транзисторов 3 и 9, . 45 резисторы 14 и 12 образуют делитель . напряжения.

При выборе триггера 11 с соответствующими характеристиками и определенном напряжении питания "+Е" резисторы 14 и 10 могут иметь сопротивление равное нулю, а резистор 12 может быть исключен.

Отсутствие необходимости регулировки и подстройки каких либо элементов для установки порога включения о шунтирующего транзистора, уменьшает затраты на изготовление и наладку преобразователя напряжений, исключает возможность регулировки схемы в процессе эксплуатации, из-за влияния температуры окружающей среды, старения элементов и других факторов.

Этот фактор, а так же то обстоятельство, что шунтирующий транзистор в преобразователе напряжений остается, в открытом состоянии, после выключения силового транзистора, независимо от колебаний напряжений в обмотках трансформатора исключает переход преобразователя в режим высокочастотного самовозбуждения, выход из строя дорогостоящего высоковольтного транзистора..

Отсутствие в преобразователе трансформатора тока, повышает его технологичность и снижает стоимость. формула изобретения

Однотактный преобразователь постоянного напряжения, содержащий силовой транзистор, включенный последовательно с первичной обмоткой трансформатора, вторичная обмотка которого подключена к выходному выпрямителю, причем обмотка управления трансформатора через первый ограничительный резистор подключена к управляющему переходу силового транзистора, к которому подключен коллекторэмиттерный переход шунтируЬщего транзистора, управляющим переходом подключенным к выходу узла управления, при этом к коллектору силового транзистора подключен один вьгвод. конденсатора, отличающийся тем, что, с целью повышения надежнос1 ти, упомянутый узел управления выполнен в виде В.-S-триггера, S-вход которого соединен с вторым выводом упомянутого конденсатора, а R-вход— с входом синхронизации и через второй ограничительный резистор — с коллектором шунтирующего транзистора.