Преобразователь напряжения
Иллюстрации
Реферат
О П И С А Н И Е «993415
ИЗОБРЕТЕНИЯ
Х АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Сотоз Советскик
Социалистических
Республик (6I ) Дополнительное к авт. свид-ву (22}Заявлено 05.08.81 (213 3330832/24-07 (54)N. Кл. с присоединением заявки 1те
Н 02 И 7/537
Н"02 М 3/335
Гввудврстааавй аепатат
CCCP ав ааааа аэейретеаай а втарытиВ (23) Приоритет
Опубликовано 30.01.83. Бюллетень ят 4 (53) УДК 621.314.. 58 (088. 8) Дата опубликования описания 30.01.83 (72) Автор изобретения
A.Ñ.Êàëèíèí (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ
1, Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при построении вторичных источников питания и усилителей мощности.
Известны схемы двухтактных пре5 образователей напряжения, которые благодаря их существенной простоте и экономичности находят большое при-менение (1 1.
Однако коммутационные помехи, воз- >о никающие при работе преобразователя, ограничивают область применения указанных схем.
Одной из причин возникновения . таких помех-являются инерционные 15 свойства электронных переключателей, обладающих временем их запаздывания как на включение, так и на выключение. В результате этого, в момент переходных процессов, когда оба 20 переключателя меняют свое состояние (один из выключенного во включенное, а другой наоборот - из включенного в выключенное), оказываются сразу
2 включены оба переключателя. Время такого состояния крайне мало, однако ввиду. того, что один переключатель становится нагрузкой для другого, в цепи первичного. источника питания преобразователя возникают значительные импульсные перегрузки по току, которые способствуют возникновению выбросов напряжения по цепи общего питания.
В ряде случаев для снижения времени выключения силовых транзисторов, играющих роль электронных переключателей, устанавливают всевоаиож" ные формирующие цепочки в базовой цепи этих транзисторов (1тли повышается напряжение их питания) (2 1.
Однако данные способы только снижают время одновременного пребывания обоих. транзисторов во включенном состоянии, но не устраняют его полностью.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является
993411
40
3 преобразователь напряжения, содержащий силовые транзисторы, коллекторы которых подсоединены к концам первичной обмотки выходногЬ трансформатора, средняя точка которой подключена к первому входному выводу, эмиттеры присоединены ко второму входному выводу, а управляющие переходы — к блоку управления, при этом коллектор каждого из силовых транзисторов через соответствующие цепи для защиты от сквозных токов связаны с базой силового транзистора противоположного плеча (3
Недостатком известного преобразователя является наличие коммутационных помех импульсного характера, снижающих надежность самого преобразователя и создающих импульсные помехи по общим проводам питающего напряжения.
Цель изобретения — повышение надеж ности преобразователей напряжения и снижение импульсных помех, возникающих при его работе, за счет устранения сквозных токов и ограничения обратного напряжения на входе силовых транзисторов.
Поставленная цель достигается
ЗО тем, что в преобразователе напряжения цепи для защиты от сквозных токов выполнены в виде электронных переключателей, входы которых подсоединены к коллекторам силовых транзисторов, а одни из силовых электродов, подсоединенные к базам силовых транзисторов противоположных плеч, соединены также с соответствующими входами введенного узла ограничения обратного управляющего напряжения, выход которого подключен к другим силовым электродам электронных переключателей.
При этом узел ограничения обратного управляющего напряжения,с целью повышения надежности при работе в широком диапазоне изменения температуры и входного напряжения, может быть выполнен в виде двух встречнопоследовательно соединенных диодов, 50 одни из электродов которых образуют входы узла, а другие - обьединенные - выход узла, причем последние подключены через стабилитрон, зашунтированный конденсатором ко вто- л рому входному выводу устройства.
На чертеже представлена принципиальная схема преобразователя.
Средняя точка первичной обмотки выходного трансформатора 1 соединена с первым входным выводом 2, подключенным к источнику питания. Крайние выводы той же обмотки выходного трансформатора 1 соединены с коллекторами силовых транзисторов 3 и 4, эмиттеры которых соединены со вторым входным выводом 5.
Цепи 6 и 7 управления силовыми транзисторами установлены между базами и эмиттерами транзисторов 3 и 4 соответственно. При этом обмотки 8 и
9 цепей 6 и 7 управления могут быть вторичными обмотками как выходного трансформатора 1, так и любого другого трансформатора блока у правления.
Схема ограничения обратного управляющего напряжения 10 силовых транзисторов 3 и 4 входами подключена кбазам этих транзисторов. Каждый электронный переключательо 11 и 12 установлен между базой одного из силовых транзисторов 4 и 3 и выходом схемы ограничения обратного управляющего напряжения 10. Управляющие же входы этих электронных переключателей 11 и 12 соединены с коллекторами силовых транзисторов 3 и 4 соответственно. Один из вариантов схемы ! электронного переключателя содержит входной управляющий транзистор 13 (14) и выходной коммутирующий транзистор 15 (16) .
Преобразователь напряжения работает следующим образом.
При запуске схемы преобразователя напряжения на выходе схемы ограничения обратного управляющего напряжения 10 формируется постоянное отрицательное напряжение, величина которого не должна превышать предельно допустимых значений напряжения между базой и эмиттером силовых транзисторов 3 и 4.
Состояние электронных переключателей 12 (11) определяется состоянием силовых транзисторов 4 (3).
Причем включенному состоянию переключателя соответствует включенное состояние силового транзистора.
Таким образом, коммутирующие транзисторы (15) 16, находятся во включенном состоянии, когда включены силовые транзисторы 3 (4) . При этом в статическом состоянии на базе второго силового транзистора 4 (3) имеется. запирающее напряжение с бло ка управления и ключевой транзистор
Формула изобретения
1. Преобразователь напряжения, 30 содержащий силовые транзисторы, коллекторы которых подсоединены к концам первичной обмотки выходного трансформатора, средняя точка которой подсоединена к первому входному выводу, эмиттеры подключены ко второму входному выводу, а управляющие переходы - к блоку управления, при этом коллектор каждого из силовых транзисторов через соответствующую цепь для защиты от сквозных токов связан с базой силового транзистора, противоположного плеча, о т л и ч а5 99341
15 (16) шунтирован диодом 18 (17) схемы 10 ограничения, смещенным в прямом направлении и не влияет на работу схемы. В.динамическом состоянии, поступающее на базу второго силового транзисторов 4 (3) положительное отпирающее его напряжение будег закорочено на выход схемы 10 ограничения коммутирующим транзистором 15 (16) до тех пор, пока не выключится первый силовой транзистор 3 (4). И только после выключе» ния этого транзистора, 3 (4) выключается коммутирующий транзистор 15 (16) электронного переключателя
11 (12) и обеспечивается включение второго силового транзистора 4 ($).
Благодаря этому исключается возможность одновременного открытого состояния обоих силовых транзисторов 20 и источник питания не получает импульсных перегрузок, благоприятствующих развитию коммутационных помех по цепям питания, что значительно повышает надежность устройства.
5 d ю шийся тем, что, с целью повышения надежности за счет устранения сквозных токов и ограничения обратного напряжения на входе силовых транзисторов, цепи для защиты от сквозных токов выполнены в виде электронных переключателей, входы которых подсоединены к коллекторам силовых транзисторов, а одни из силовых электродов, подключенные к базам силовых транзисторов противоположных плеч, соединены также с соответствующими входами введенного узла ограничения обратного управляющего напряжения на силовых транзисторах, выход которого подключен к другим силовым электродам электронных переключателей.
2. Преобразователь по и. 1, о тл и ч à ю шийся тем, что узел ограничения обратного управляющего напряжения на силовых транзисторах выполнен в виде двух встречно последовательно соединенных диодов, одни из электродов которых образуют соответствующие входы узла, а другие - объединенные, выход узла, при этом последние. подключены через стабилитрон, зашунтированный конденсатором, к второму входному выводу устройства.
Источники информации, принятые во внимание. Ори экспертизе
1. Ловушкин В.Н. Транзисторные преобразователи постоянного напряжения. И., "Энергия", 1967, 2. Иоин В.С. и Лаптев Н.Н. Стабилизированные транзисторныепреобразователи. И, ".Энергия", 1972, с. 342-343.
3. Авторское свидетельство СССР 570163, кл. H 02 8 5/293, 1975.
Составитель Т.Ершова
Редактор В.Пилипенко Техред О.Неце Корректор М.Демчик
Заказ 499/73 Тираж 685 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Рэушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4