Преобразователь напряжения

 

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕ- . НИЯ, содержащий задающий генератор, двухтактный усилитель мощности на транзисторах и трансформаторе, два форсирующих диода, два ограничиваю щий резистора и конденсатора, причем эмиттеры транзисторовподключены к первому входному вьшоду, средняя точка первичной обмотки трансформа-тора соединена с вторым входным . водом, выходная обмотка трансформа тора подключена к выходным вьшодам преобразователя, базы транзисторов через ограничивающие резисторы соединены с основными противофазными выходами задающего генератора, общий вывод которого подключен к первому входному выводу, а конденсатор между первыми выводами форсируклцгх диодов, отличающийся тем, что, с целью повьшения КПД и надежности преобразователя напряжения путем улучшения симметрии работы усилителя мощ-ности , он снабжен двумя дополнительными диодами и двумя дополнительными противофазными вькодами задающего генератора , каждый из которых подключен к второму выводу соответствующего форсирующего диода, каждый из дополнительных диодов подключен своим первым выводом к базе соответствующего транзистора, а вторым выводом - к первому ВЫВОДУ соответствующего форсируS ющего диода, причем величина напряжения и.на . дополнительных выходах за (Л дающего генератора, должна удовлетворять следующему соотношению: ,5Uc. +Ud Vn I -допустимая величина обгде и Лоп ратного напряжения на переходе эмиттер-база ел транзисторов; -падение напряжения на i диоде в прямом направлении . со

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (l 9) (! 1) (55)4 Н 02 И 7/5375

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

l50 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (25) 3621393/24-07 (22) 13.07.83 (46) 23.08.85, Бюл. 55 31 (72) А.Л.Иванов (53) 621.31 6.57(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 710099, кл. Н 02 M 7/537, 1976.

Авторское свидетельство СССР

55 1023592, кл. Н 02 M 7/537, 1.983. (54)(57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕ-, НИЯ, содержащий задающий генератор, двухтактный усилитель мощности на транзисторах и трансформаторе, два форсирующих диода, два ограничивающий резистора и конденсатора, причем эмиттеры транзисторов подключены к первому входному выводу, средняя точка первичной обмотки трансформатора соединена с вторым входным вы- . водом, выходная обмотка трансформатора подключена к выходным выводам преобразователя, базы транзисторов через ограничивающие резисторы соединены с основными противофазными выходами задающего генератора, общий вывод которого подключен к первому входному выводу, а конденсатор — между первыми выводами форсирующих диодов, отличающийся тем,что, с целью повьппения КПД и надежности преобразователя напряжения путем улуч шения симметрии работы усилителя мощности, он снабжен двумя дополнительными диодами и двумя дополнительными противофазными выходами задающего генератора, каждый из которых подключен к второму выводу соответствующего форсирующего диода, каждый из дополнительных диодов подключен своим первым выводом к базе соответствующего транзистора, а вторым выводом — к первому выводу соответствующего форсирующего диода, причем величина напряжения U на . дополнительных выходах за2 дающего генератора, должна удовлетворять следующему соотношению:

55,0,555< +U< оп где U — допустимая величина о6 Аоп ратного напряжения на переходе эмиттер-база транзисторов;

Ug . - падение напряжения на диоде в прямом направлении.

1 11750

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для преобразования постоянного напряжения в постоянное или переменное на пряжение. 5

Цель изобретения — повышение КПД и надежности преобразователя напряжения путем улучшения симметрии работы усилителя мощности преобразователя напряжения. I0

На чертеже представлена принципиальная схема преобразователя напряжения.

Преобразователь содержит усилитель мощности на транзисторах 1 и 2, 15 и трансформаторе 3, стабилизатор 4 напряжения, ограничивающие резисторы 5 и 6, дополнительные диоды 7 и 8, форсирующие диоды 9 и 10, конденсатор 11, задающий генератор 12 2р с основными 13,14 и дополнительными.

15,16 выходами и общим выводом 17.

Коллекторы силовых транзисторов

1 и 2 подключены к первичной обмотке трансформатора 3, средняя точка 25 этой обмотки через стабилизатор

4 соединена с одной из выходных клемм устройства. Другая входная клемма устройства является общей и соединена с низкопатенциальным выводом 5б стабилизатора 4, эмиттерами силовых транзисторов 1,2 и выводом средней точки задающего генератора 12.

Основные выходы 13 и 14 задающего генератора 12 подключены через ограничивающие резисторы 5 и 6 к соответствующим базам транзисторов

1 и 2, последние через последова- ° тельно включенные диоды 7,9 и 8,10 соответственно поДключены к допол- 4О нительным выводам 15 и 16 задающего генератора 12, К точкам соединения диодов 7 с 9 и 8 с 10 подключены обкладки конденсатора 11.

Выходом устроиства являются выводы .вторичной обмотки трансформатора 3.

Преобразователь работает следующим образом.

Напряжение, питания Uz> подается на входные клеммы стабилизатора 4 50 напряжения, стабилизированное напряжение, с вьасода которого поступает на вход двухтактного усилителя мощности (среднюю точку первичной обмотки трансформатора 3) и коммути- 55 руется транзисторами I и 2, на базы которьас через ограничительные резисторы 5 и 6 поступают парафазные

13 г сигналы с выходов 13 и 14 задающего генератора. Вследствие этого на обмотках трансформатора и, следовательно, на выходе устройства присутствует стабилизированное напряжение прямоугольной формы.

При продолжительном потенциале на выходах 13 и 15 задающего генератора к базе транзистора 1 приложено отпирающее напряжение, а к базе транзистора 2 — запирающее. Конденсатор

11 заряжен до напряжения

U=U+UE -2U (U U), С 2 Ерр Я С где U< - напряжение на выходе 16;

U - прямое падение напряжения по на переходе база-эмиттер;

U — падение напряжения на диоде

В момент изменения полярности сигналов на выходах задающего генератора 12 к базе транзистора 1 через смещенные в прямом направлении диоды 7 и 9 прикладывается запирающее напряжение с выхода 15. К базе транзистора 2 через смещенные в прямом направлении диоды 8 и 9 прикладывается сумма напряжений на выходе 15 (U<) и напряжения на конденсаторе 11 (U ) . Транзистор 2 удерживается в закрытом состоянии на время перезаря да конденсатора. Ток перезаряда конденсатора Il протекает с выхода 14 задающего генератора через резистор 6. диод 8, конденсатор 11, диод 9 на выход 15. Когда потенциал нижней обкладки конденсатора достигает величины ٠— U, открывается транзистор 2 и переэаряд конденсатора заканчивается. Диод 71 смещенный в обратном направлении, препятствует снижению потенциала верхней обкладки конденсатора до напряжения — U>,которое устанавливается на базе транзистора 1 по окончании процесса рассасывания носителей в базе.

В следующий полупериод процессы повторяются.

Величина емкости конденсатора выбирается такой, чтобы время перезаряда конденсатора было равно максимально возможному времени рассасывания избыточных носителей в базе транзистора. Таким образом исключается одновременность открытого состояния обоих транзисторов, т.е. исключается воэможность появления сквозного тока.

Составитель В.Цишевский

Техред М.Пароцай Корректор В.Гирняк

Редактор Е.Лушникова

Заказ 5210/54

Тираж 646 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Улучшение симметрии плеч усилителя мощности достигается за счет введения в цепи запирающего транзистора тока, диодов 7 и 8 вместо резистора.

Это позволяет снизить сопротивление цепей и сократить время рассасывания носителей в базах транзисторов. Вместе с тем уменьшается длительность фронта отпирающего тока, поскольку перезаряд конденсатора 11 практически 10 заканчивается при достижении порога отпирания силовых транзисторов и весь ток начинает течь в базы транзисторов.

При этой напряжение на базах си- 15 ловых транзисторов не превышает величины допустимого обратного напря- . жения tIg и обеспечивается надеж40й ная работа преобразователя. Это достигается подключением диодов 9 и 10 к дополнительным выходам задающего генератора с напряжением U 66 0,5U +

Аоа

+ U . Напряжение заряда- конденсатора 11 не превышает Uz так как дио13 4 ды 7 и 8 препятствуют перезаряду конденсатора до напряжения U1 и напряжение на базах транзисторов не превышает величины 211 — 20

В качестве дополнительных выходов задающего генератора могут быть использованы отводы от выходной обмотки его трансформатора.

Повышение КПД устройства так же достигается заменой резисторов диодами 7 и 8, что позволяет ускорить процессы переключения, улучшить симметрию работы плеч и тем самым обеспечить более высокий КПД.

Таким образом, благодаря введению двух диодов вместо резисторов и подключению соответствующих электродов известных диодов к дополнительным выходам задающего генератора,уда-. лось по сравнению с известным устройством являющимся базовым объектом, повысить КПД устройства при одновременном повышении надежности.