Двухтактный транзисторный преобразователь напряжения
Иллюстрации
Реферат
ОП И САН И Е ()944017
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
Союз Советских
Социалистических
Респубпик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6! ) Дополнительное к.авт. свид-ву (22) Заявлено 04.12.80 (21) 3215443/24-07 (5) ) Я„Кд. с присоединением заявки J4
Н 02 М 3/335
3Ъсударстмниый комитет
СССР
Н 02 М 7/537 (23) Приоритет (5З) УДК621. .3 14.58 (088.8) ао делам изобретений и открытий
ОпУблнковано 15 07 82 Бюллетень P@28
Дата опубликования описания 17 07.82 (72) Автор изобретения
Н. П. Узбе г р .".
Г
Научно-исследовательский институт уира вычислительных машин
М (7!) Заявитель (54) ДВУХТАКТНЫЙ ТРАНЗИСТОРНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ
НАПРЯЖЕНИЯ
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах электропитания.
Известны транзисторные преобразователи напряжения, выполненные по двух5 тактной схеме и снабженные трансформатором, две обмотки которого использованы в качестве обмоток обратноф связи, а вторичная нагружена на вьптрямитель с емкостным фильтром. Преобразователь содержит также транзисторы, включенные по схеме с обшим эмитгером, а коммутирующим элементом служит однообмоточный дроссель (1) .
Известен также преобразователь, представляющий собой двухтактный транзисторны и инвертор, содержашнй трансформатор с обмоткой обратной связи и дроссель насыщения, ыяпоченный между базами транзисторов дпя коммутации 20 последних (21 .
Недостатком этих преобразователей является то, чго в процессе работы на переходах база-эмиттер транзисторов создается перенапряжение, опасное дпя выпускаемых в настояшее время промышленностью транзисторов.
Наиболее близким по технической сушности к предпоженному является двухтактный транзисторный преобразователь, выполненный по двухтактной схеме, две секции первичной обмотки выходного трансформатора использованы s качестве цепей положительной обратной связи, а. вторичная обмотка подключена к двут попупериодному выпрямителю с емкостным фльтром. Дпя повышения КПД в этом преобразователе использован двухобмоточный коммучиру»оций дроссепь с сердечником из материала с прямоутольной петлей гистерезиса, обмотки которого подипочены к -вспомогательным обмоткам выходного трансформатора через диоды и переходы база миттер транзисторов.
Использование коммутирукхцего дроссепя уменьшает потери в транзисторах и по,вьш»ает КПД преобразователя. На пер<ь ° ходах база - эмиттер в чем создается
3 9440 перенапряжение, для устранения которого можно параллельно переходам база-эмиттер включить диоды, сниматошие это перенапряжение (3)
Н едостатком известного преобразователя является то, что для него требуется трансформатор с двумя специальными допсцтнительными обмотками, чу услож-! няет производство, наладку и эксплуата- цИЮ т 1О
Бель изобретения — .упрссцение преобразователя и связанное с этим упрощен1тем повышение надежности.
Поставленная цель достигается тем, гго в двухтактном транжсторном преобразователе напряжения, содержащам ключевые транзисторы, одни из силовых электродов которых подсоединены к входным обмоткам силового трансформатора, обмотки обратной свяж которого под- щи клточены к управляющим переходам упомянутых транзисторов и связаны цепями, состоящими из последовательно соединен йых обмотки двухобмоточного коммутирукяцего дросселя и диода; каждая из д упомянутых цепей включена между базой одного из транжсторов и выводом обмотки обратной свящ другого транжстоipa.
На чертеже представлена схема преобразователя.
Преобразователь выполнен на транжсторах 1 и 2 и снабжен выходным трансформатором 3. Источник входного напряжения подключен к зажимам 4. Пи35 тание на транзисторы 1 и 2 подается с первичных обмоток 5 и 6 трансформатора 3 и обмоток 7 и 8 обратной свяж транзисторов 1 и 2 соответственно. Вторичная обмотка 9 траноформатора 3 подключена к вьпгрямитепю 10 с емкостным
< ильтром 11. В преобразователе использован двухобмоточный коммутирующий дроссель 12 с сердечником иэ материала с прямоугольной петлей гистерезиса.
Сбмотка 13 дросселя 12 подключена к бее транжстора 2 и через диод 14 к обмотке положительной обратной свяж 8, а обмотка 15 дросселя 12 - к базе транзистора 1 и через диод 16 к обмэтке 7 трансформатора 3, 50
Устройство работает следующим образомт
Работа двух транжсторов идентична поэтому можно рассмотреть рабс гу одного из них, например транжстора 1. В рабочем псаупериоде транзистора 1 обмотка 6 трансформатора 3 подключена к источнику 4. На обмотке положитель17 4 ной обратной связи 7 индуцируется на пряжение, благодаря которому через базовый режстор протекает ток, поддерживаюший транжстор 1 в открытом состоянии. Такое же напряжение приложено через диод 14 к обмотке 13 коммутирующего дросселя 12 от обмотки 8 трансформатора 3. B конце полупериода происходит насыщение сердечника ком мутирующего дросселя 12 и к базовому электроду транжстора 1 тгрикладывается запирающий потенциал от обмотки 8.
Это приводит к интенсивному запнранию транжстора 1. После запирания транжстора 1 напряжение на обмотках трансформатора 3 меняет свою полярность. В нерабочем полупериоде транзистора 1 напряжение на обмотке 7 поддерживает этот транзистор в запертом состоянии, Транзистор 2 открыт с помощью обмотки положительной обратной связи 8, к источнику 4 подключена обмотка 6 трансформатора 3. B этом полупериоде сначала происходит сбрасывание энергии, накопленной в коммутирующем дросселе через его обмотку 13 и диод 14 на вход базовой цепи транзистора 2, а затем пере рагничивание дросселя эа счет напряжения обмотки 7 трансформатора 3 через диод 16. Далее процесс повторяется. На выходной обмотке 9 трансформатора 3 индуцируется переменное прямоугольное напряжение, которое вьотрямляется выпрямителем O и фильтруется конденсатором 11. Таким образом, данный преобразователь проше аналогичных преобразователей, частота работы определяется параметрами дросселя, при этом в конце каждого пятупериода происходит насыщение дросселя. В следующем полупериоде энергия дросселя сбрасывается в цепи базы открытого транжстора, чем достигается повышение
КПД. Положительный эффект от использования предлагаемого преобразователя состоит в том, что трансформатор преобразователя имеет меньшее количество обмоток, что снижает стоимость преобразователя, уменьшает расход дефицитных материапов; облегчается наладка в процессе производства и при эксплуатации; повышаегся вероятностная надежность эа счет уменьшения количества элементов и соединений; повышается
КПД.за счет снижен;ня мощности управления.
Формула изобретения
Двухтактны и транзисторный преобразователь напряжения, содержащий ключе5 044017 6 вые транзисторы, одни нз силовых элек- чена между базой одного из транзисторов тродов которых подсоединены к входным и выводом обмотки обратной свяж дру обмоткам силового трансформатора, об- гого транзистора. мотки обратной связи которого подключены к управляюшим переходам упомя- Источники информации, нутых транзисторов и связаны цепями, принятые so внимание при экспертизе состоящими из последовательно соединен 1. Радиотехника, т. 23, 1968, ных обмотки двухобмоточного коммути- % 8, с. 66, рис. 4. рующего дросселя и диода, о т л и ч а - 2. Авторское свидетельство СССР и я тем что с целью упроше- 30 М 694961, кл. Н 02 M 7/537, 1979. ния преобразователя н повышения надеж- 3. Ав горское свидетельство ности каждая из упомянутых цепей вклю- % 233072, кл. Н 02 M 3/335, 1966, Составитель Т. Ершова
Редактор К. Волощук Техред E.Õâðèòoí÷èê Ксрректар Л. Бокшан
Заказ 5146/71 Тираж 721 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная,