Однотактный преобразователь постоянного напряжения

 

Изобретение относится к области электротехники и может быть .использовано в источниках вторичного электропитания . Цель - повьшение надежности путем упрощения схемы. Устр-во содержит ключевой транзистор 1,трансформатор тока 2, измерительный резистор 5, дополнительный транзистор 6, конденсатор 7 и диод 8. При работе преобразователя напряжения, благодаря подключению обмоток 4, 13 трансформатора тока 2 через диод 8 к коллектору дополнительного транзистора 6, происходит ограничение напряжения обратной полуволны. Это позволяет регулировать амплитуду обратной полуволны и величину размагничивания сердечника трансформатора тока 2 и длительность рабочего полупериода преобразователя напряжения. Регулирование амплитуды ограничения обратной полуволны производится по сигналу с измерительного резистора 5, подключенного параллельно базо-змиттерному переходу дополнительного транзистора 6. 3 з.п. ф-лы, 4 ил. с е (Л -о ел и7Z зал cpite.i

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5д 4 Н 02 М 3/335

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4248854/24-07 (22) 25.05.87 (46) 07,02.89. Бюл. №- 5 (72) А.Ю.Довгалевский, С.Г.Полищук и Ю.А.Шевелев (53) 621.314.58 (088.8) (56) Патент США ¹ 4443839, кл. Н 02 М 3/335, 363/20, 17.04.84.

Патент США 3697851, кл. Н 02 M 3/335,. 321/2, 10. 10. 72.

Заявка Великобритании № 2028449, кл. Н 02 M 3/335, 05.05.80. (54) ОДНОТАКТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к области .электротехники и может быть использовано в источниках вторичного электропитания. Цель — повьппение надежности путем упрощения схемы. Устр-во содержит ключевой транзистор 1,транс.

„,ЯО„„1457114 А1 форматор тока 2, измерительный резис тор 5, дополнительный транзистор 6, конденсатор 7 и диод 8. При работе .преобразователя напряжения, благодаря подключению обмоток 4, 13 трансформатора тока 2 через диод 8 к коллектору дополнительного транзистора

6, происходит ограничение напряжения обратной полуволны. Это позволяет регулировать амплитуду обратной полуволны и величину размагничивания сердечника трансформатора тока 2 и длительность рабочего полупериода пре,образователя напряжения. Регулирование амплитуды ограничения обратной полуволны производится по сигналу с измерительного резистора 5 подключенного параллельно базо-эмиттерному переходу дополнительного транзистора 6. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

1457114

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в источниках вторичного электропитания систем радиотехники, автоматики и вычислительной техники.

Целью изобретения является повышение надежности однотактного преобразователя постоянного напряжения путем упрощения схемы. 10

На фиг. 1 изображена электрическая схема предлагаемого однотактного преобразователя; на фиг. 2 и 3 — варианты выполнения цепи ограничения тока; на фиг. 4 — осциллограммы напряжений 15 на элементах схемы.

Однотактный преобразователь постоянного напряжения содержит ключевой транзистор 1, трансформатор 2 тока с коллекторной 3 и базовой 4 обмотка- 20 ми, измерительный резистор 5, к которому подключен вход дополнительного транзистора 6, коллектор которого присоединен к конденсатору- 7 и дио.ду 8 ° 25

Вторичная обмотка силового трансформатора 9 через диод 10 подключена к выходному конденсатору 11, а база транзистора 1 присоединена к генератору 12 импульсов запуска. Обмотка 30

13 управления подключена параллельно конденсатору 7, последовательно с базовой обмоткой 4 токового трансформатора 2 может быть включена цепочка из диодов и конденсатора 14 (фиг.2) °

Соединение коллектора транзистора б с конденсатором 7 может быть произведено через транзистор 15 (фиг.3).

Устройство работает следующим образом.

На базу транзистора 1 поступают импульсы запуска от генератора 12, Каждый импульс приоткрывает транзистор 1. Благодаря положительной обратной связи через трансформатор 2 тока транзистор 1 самоблокируется в открытом состоянии на время, определяемое насьпцением сердечника токового трансформатора 2 тока, после чего транзистор 1 закрывается, а

50 трансформатор 2 размагничивается, формируя в установившемся режиме напряжение Н„ =Н„ „ (фиг.4). Напряжение на конденсаторе 7 при этом

55 велико.

При увеличении тока нагрузки напряжение на измерительном резисторе

5 увеличивается, обеспечивая открывание транзистора б. При 1<м конденсатор 7 разряжается, причем напряжение, до которого разряжается конденсатор, зависит от сопротивления нагрузки. Теперь на этапе размагничивания трансформатора тока напряжение размагничивания уменьшается благодаря открыванию диода 8, что обеспечивает возможность протекания тока через разряженный конденсатор 7. В результате вольтсекудный интеграл обратного напряжения Н„ (фиг.4) на обмотке 13 оказывается малым.

Вольтсекундный интеграл прямого напряжения также должен быть мал, что вытекает из свойства трансформатора с сердечником и ферромагнитного материала. Это значит, что длительность прямого импульса сократится пропорци/ онально уменьшению напряжения на конденсаторе 7, следовательно, обеспечивается IllHM -модуляция, приводящая к стабилизации потребляемого тока.

Минимальное обратное напряжение обмотки 4 равно напряжению на прямосмещенном переходе диода 8, что ограничивает диапазон стабилизации тока при уменьшении сопротивления нагрузки. Расширение диапазона достигается подключением диода 8 к дополнительной обмотке (фиг.2 и 3) с увеличенным числом витков, а также включением в цепь базы напряжения смещения, например, с помощью цепи из резистора и конденсатора (фиг.2), Совмещение базовой обмотки 4 трансформатора 2 тока с дополнительной обмоткой (фиг.2 и 3) позволяет упростить трансформатор 2 тока.

Подключение дополнительного транзистора 15 по фиг, 3 позволяет мгновенно реагировать на короткое замыкание в цепи нагрузки, обеспечивая форсированное закрывание транзистора 1, что существенно, например, в преобразователях с прямым включением выпрямительного диода.

Использование изобретения позволяет повысить надежность устройств электропитания путем упрощения схемы, а также увеличить быстродействие защиты при возникновении перегрузок по тбку.

Формула изобретения

1. Однотактный преобразователь постоянного напряжения, содержащий

1457114 силовой трансформатор, вторичная обмотка которого соединена через выпрямитель и фильтр с выходными выводами а первичная обмотка подсоедиЭ

5 нена последовательно с ключевым транзистором к входным выводам, насыщающийся трансформатор тока, коллекторная обмотка которого включена в цепь тока коллектора ключевого .транзистора, цепь базы которого присоединена к первому выводу базовой обмотки трансформатора тока и к выводу генератора импульсов запуска, обмотку управления трансформатора тока, о т- 15 л и ч а ю шийся тем, что, с це.лью повьппения надежности путем упрощения схемы, введены измерительный резистор, дополнительный транзистор, конденсатор и диод, включенный меж- 2О ду первым выводом обмотки управления трансформатора тока и коллекторной .г цепью дополнительного транзистора, база-эмиттерный переход которого включен параллельно измерительному 25 резистору, первый вывод которого подключен к эмиттеру ключевого транзистора, а второй вывод — к второму выводу базовой обмотки и обмотки управления трансформатора тока, при этом конденсатор включен между коллекторной цепью и эмиттером дополнительного транзистора.

2. Преобразователь по п.1, о т— л и ч а ю шийся тем, что в цепь базы ключевого транзистора включена параллельная диодно-конденсаторная цепь смещения.

3. Преобразователь по п. 1, о т— л и ч а ю шийся тем, что обмотка управления трансформатора тока совмещена с базовой обмоткой.

4. Преобразователь по п.3, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения быстродействия срабатывания защиты, введен второй дополнительный транзистор, база-эмиттерный переход которого включен в коллекторную цепь первого дополнительного транзистора, а коллектор второго дополнительного транзистора присоединен к базовой цепи ключевого транзистора.

1457114

Составитель В,Ежов

Техред M.Коданич Корректор С.Шекмар

Редактор А.Ворович

I:; t:ë;вудс;женно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 7488/55 Тираж 645 Подписное

ВНИИПИ осударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5