Преобразователь постоянного напряжения

Преобразователь постоянного напряжения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: в различных устройствах электропитания радиоэлектронной аппаратуры в качестве вторичного источника пи;ания, в частности преобразователя напряжения с повышенной выходной мощностью . Сущность изобретения: отключение в номинальном режиме узла запуска 22, обеспечивающего запуск силовых транзисторов 1 и 2. Узел запуска состоит из конденсатора 13 с последовательно включенным резистором 12 и параллельно включенного транзистора 11. Включение и отключение узла запуска осуществляется оптопарой 14, светоприемник 15, которой последовательно включен с цепочкой запуска, а светоизлучатель 16 через последовательно соединенный транзисторный ключ 17 к входным клеммам преобразователя или к внешнему блоку программного управления, При подаче входного напряжения транзисторный ключ 17 включается, включает светоизлучатель 16оптопары 14 и через светоприемник 15 осуществляется подача напряжения на цепочку запуска, которая в свою очередь запускает л реобразователь. По мере заряда конденсатора 19 транзисторный ключ 17 закрывается , оптопара 14 прекращает функционировать , тем самым выключая цепочку запуска. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1739462 А1 (19) (11) (51)5 Н 02 M 7/5387

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

6 (21) 4801020/07 (22) 02.01.90 (46) 07.06.92, Бюл. № 21 (71) Производственное объединение "Красное Знамя" (72) В.И,Шаров (53) 621.314,58(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1014112, кл. Н 02 S/335, 1983, Радио, 1981, ¹ 12, с, 13 — 15, Авторское свидетельство СССР

¹ 1259450, кл. Н 02 М 7/538, 1976. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО

НАПРЯЖЕНИЯ (57) Использование: в различных устройствах электропитания радиоэлектронной аппаратуры в качестве вторичного источника пи;ания, в частности преобразователя напряжения с повышенной выходной мощностью. Сущность изобретения; отключение в номинальном режиме узла запуска 22, обеспечивающего запуск силовых транзисторов

1 и 2. Узел запуска состоит из конденсатора

13 с последовательно включенным резистором 12 и параллельно включенного транзистора 11. Включение и отключение узла запуска осуществляется оптопарой 14, светоприемник 15, которой последовательно включен с цепочкой запуска, а светоизлучатель 16 через последовательно соединенный транзисторный ключ 17 к входным клеммам преобразователя или к внешнему блоку программного управления. При подаче входного напряжения транзисторный ключ 17 включается, включает светоизлучатель 16 оптопары 14 и через светоприемник

15 осуществляется подача напряжения на цепочку запуска, которая в свою очередь запускает преобразователь. По мере заряда конденсатора 19 транзисторный ключ 17 закрывается, оптопара 14 прекращает функционировать, тем самым выключая цепочку запуска. 1 з,п. ф-лы, 1 ил, 1739462

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в различных устройствах электропитания радиоэлектронной аппаратуры в качестве вторичного источника питания, в частности преобразователя постоянного напряжения, Известен преобразователь постоянного напряжения мостового типа, где узел запуска, функционирующий в режиме одновибратора, содержит составной транзистор, конденсатор, включенный в эмиттерную цепь транзистора, и стабилитрон, обеспечивающий смещение напряжения на базе этого транзистора.

В данном устройстве для осуществления запуска при достижении входным напряжением возбуждения определенного значения, в узле запуска необходимо подбирать постоянную времени цепочки из конденсатора и резистора, однако, с ростом входного напряжения возрастает мощность в силовой цепи, что приводит к частому выходу из строя транзисторов. Кроме того, происходит асимметричное насыщение силового трансформатора при одноразовом запуске и относительно высоком напряжении возбуждения на обмотке трансформатора.

Известен преобразователь постоянного напряжения мостового типа, содержащий два силовых транзистора и два конденсатора, силовой трансформатор и узел запуска, состоящий из дополнительного транзистора и RC-цепочки запуска, Недостатком данного устройства является то, что при коротком замыкании на выходе преобразователя и выключении его генератор импульсов продолжает периодически воздействовать на один из его транзисторов с довольно высокой частотой, что приводит к быстрому выходу его из строя, Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является преобразователь постоянного напряжения, содержащий два силовых транзистора и два конденсатора, включенных по мостовой схеме, входная диагональ которой подключена к входным выводам для подключения к источнику постоянного напряжения, в выходную диагональ включена первичная обмотка трансформатора, подключенного вторичной обмоткой к выпрямителю с фильтром, базы силовых транзисторов подключены к управляющим обмоткам трансформатора, к базе одного из силовых транзисторов через коллекторэмиттерный переход дополнительного транзистора подключена цепочка запуска, состоящая из последовательно соединенного конденсатора и резистора, при этом

55 база дополнительного транзистора подключена к одному из входных выводов, параллельно цепочке запуска включен фототиристор оптронной пары, светодиод которой включен в последовательный контур, состоящий.из дополнительной обмотки трансформатора, диода, дополнительного резистора и параллельной RC-цепочки, при этом цепочка запуска через ограничительный резистор подключена к источнику постоянного напряжения.

Недостатком данного устройства является постоянно потребляемая мощность фототиристором оптронной пары при работе преобразователя, что снижает КПД, особенно при высоковольтном входном напряжении возбуждения, Цель изобретения — повышение КПД путем улучшения условий запуска.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователе постоянного напряжения, содержащем два силовых транзистора и два конденсатора, включенных по мостовой схеме, входная диагональ которой подключена к входным выводам для подключения к источнику постоянного напряжения, в выходную диагональ включена первичная обмотка трансформатора, подключенного вторичной обмоткой к выпрямителю с фильтром, базы силовых транзисторов подключены к управляющим обмоткам трансформатора, к базе одного из силовых транзисторов через коллекторэмиттерный переход дополнительного транзистора подключена цепочка запуска, состоящая из последовательно соединенного коденсатора и резистора, через соответствующий резистор подключенная к входным выводам, при этом база дополнительного транзистора подключена к одному из входных выводов, узел отключения цепочки запуска, содержащий первый и второй резисторы, конденсатор, оптопару, светоприемник которой включен последовательно с цепочкой запуска, а светоизлучатель через введенный в цепь узла отключения цепочки запуска транзисторный ключ подсоединен к выводам для подключения источника питания, при этом коллектор-эмиттерный переход транзисторного ключа зашунтирован последовательно соединенными первым резистором, конденсатором и вторым резистором, причем точка соединения последних подключена к базе транзисторного ключа, а первый резистор совместно с конденсатором образуют времязадающую RC-цепочку.

При таком включении, во время подачи входного напряжения возбуждения, цепочка запуска приводит в действие преобразо1739462

10

20

40

50

55 ватель и в зависимости от заряда времяэадающей RC-цепочки узла отключения цепочки запуска выключается, т.е. в период работы данного устройства потребляемая мощность узлом отключения цепочки запуска полностью отсутствует. Кроме того, узел отключения цепочки запуска можно подключить к внешнему устройству (например, к блоку программного управления) и включить преобразователь дистанционно по заданной программе.

На чертеже представлена принципиальная схема преобразователя постоянного напряжения, Преобразователь постоянного напряжения содержит силовые транзисторы 1 и 2, конденсаторы 3 и 4, включенные по мостовой схеме, трансформатор 5 с первичной обмоткой 6, вторичной обмоткой 7, подключенной к выпрямителю с фильтром 8, и управляющими обмотками 9 и 10, дополнительный транзистор 11, цепочку запуска, состоящую из последовательно соединенного конденсатора 12 и резистора 13, подключенную через резистор 14 к входным выводам преобразователя, узел 15 отключения цепочки запуска, содержащий первый

16 и второй 17 резисторы, конденсатор 18, оптопару 19, светоприемник 20 которой включен последовательно с цепочкой запуска, а светоизлучатель 21 — через последовательно соединенный транзисторный ключ .22 к входным выводам для подключения источника питания или к внешнему блоку 24 программного управления, разрядное сопротивление 23, при этом параллельно коллектор-эмиттерному переходу транзисторного ключа 22 подключены сопротивление 17 и времязадающая RC-цепочка 16 и 18.

Преобразователь постоянного напряжения работает следующим образом.

При подаче постоянного напряжения питания на вход преобразователя и соответственно на узел 15 отключения цепочки запуска через светоизлучатель 21 оптопары

19, резистор 17, конденсатор 18 и резистор

16 начинает протекать базовый ток транзистора 22, что приводит к открыванию последнего и протеканию его коллекторного тока через светоизлучатель 21, от которого включается светоприемник 20 оптопары 19, От входного напряжения происходит заряд конденсатора 12 через резистор 14, светоприемник 20 и резистор 13. При достижении на конденсаторе 12 напряжения, при котором происходит лавинообразный пробой дополнительного транзистора 11, разрядный ток конденсатора 12 протекает через транзистор 11, управляющий переход силового транзистора 2 и ограничительный резистор 13. Происходит запуск преобразователя. Одновременно, по мере заряда конденсатора 18, базовый ток транзистора

22 уменьшается, что приводит к уменьшению его коллекторного тока, в результате ток через светоизлучатель 21 оптопары 19 также уменьшается, что приводит к егЬ закрытию, это в свою очередь закрывает светоприемник 20 оптопары 19, и узел 15 отключения цепочки запуска прекращает работать. Аналогичным образом работает узел 15 отключения цепочки запуска, если его подключить к внешнему блоку 24 программного управления, тем самым расширив его функциональные возможности. При выключении входного напряжения конденсатор 18 разряжается через резисторы 17 и

23, подготавливая тем самым узел 15 отключения цепочки запуска к повторному включению.

Таким образом, узел отключения цепочки запуска обеспечивает надежный запуск преобразователя при минимальных потерях

его мощности во время запуска и полного отсутствия потребления тока в номинальном режиме, что повышает КПД, надежность устройства в целом и расширяет область его применения.

Формула изобретения

1, Преобразователь постоянного напряжения, содержащий два силовых транзистора и два конденсатора, включенных по мостовой схеме, входная диагональ которой подключена к входным выводам, а в выходную диагональ включена первичная обмотка трансформатора, подключенного вторичной обмоткой к выпрямителю с фильтром, базы силовых транзисторов подключены к управляющим обмоткам трансформатора, к базе одного из силовых транзисторов через коллектор-эмиттерный переход дополнительного транзистора подключена цепочка запуска, состоящая из последовательно соединенных конденсатора и резистора, и через соответствующий резистор подключена к входным выводам, при этом база дополнительного транзистора подключена к одному из входных выводов, узел отключения цепочки запуска, содержащий первый и второй резисторы, конденсатор, оптопару, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД, светоприемник оптопары включен последовательно с цепочкой запуска, а светоизлучатель через введенный в цепь узла отключения цепочки запуска транзисторный ключ подсоединен к выводам для подключения источника питания, при этом коллектор-эмиттерный переход транзисторного ключа зашунтирован

1739462

Составитель Л.Шарикова

Редактор Н.Лазоренко Техред Ч.Моргентал Корректор А.Осауленко

Заказ 2008 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 101 последовательно соединенными первым резистором, конденсатором и вторым резистором, причем точка соединения последних подключена к базе транзисторного ключа.

2, Преобразователь по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что в качестве выводов для подключения источника питания использованы входные выводы.