Однотактный транзисторный преобразователь постоянного напряжения

 

Союз Советскик

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

«»826982 (61) Дополнительный к патенту (22) Заявлено 180777 {21) 2503352/24-07 (23) Приоритет . — (32) 1907,76 (31) Р 26 32 432 2 {33) ФРГ

Опубликовано 300481 Бюллетень ¹16

Дата опубликования описания 300481 (51) м. к,.з

Н 02 N 3/335

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (5З) УДК 621 ° 314. .58(088.8) с (72) Авторы

Иностранцы изобретения Богдан Бракус (Сфрц) Хайнрих Кульц 1 и Хайнрих Шотт (ФРГ) Иностранная фирма

"Сименс АП" (ФРГ) (71) Заявитель (54 ) ОДНОТАКТНЫЙ ТРАНЗИСТОРНЫИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

ПОСТОЯННОГО НАПРЯ>ХЕНИЯ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитания для преобразования уровня постоянного.íàïðÿæåHèÿ посредством однотакт5 ных транзисторных преобразователей.

Известны однотактные преобразователи с Г-образ ным L - С фильтром на выходе, в которых, для разгрузки силового транзистора при выключении, параллельно транзистору включен конденсатор через диод j1).

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является однотактный преобразователь с Г-образным L-С фильтром, шунтированным диодом и подключенным через трансформатор и выпрямительный диод к силовому транзистору (2) .

Конденсатор, включенный параллельно транзистору первым выводом к эмиттеру, должен, помимо функций снижения импульсной мощности, рассеиваемой в транзисторе при выключении, обеспечить функции размагничивания сердечника трансформатора. Оптимальная величина емкости конденсатора, необходимая для выполнения первой функции, обычно больше, чем необхо,цимая дня выполнения второй функции и в этом устройстве емкость выбрана компромиссно.

Цель изобретения — повысить надежность преобразователя путем улуч-. шения процесса выключения транзистора.

Указанная цель достигается тем, что в указанном однотактном преобразователе, введены дополнительные трансформатор тока и транзистор, эмиттер которого соединен со вторым выводом конденсатора,.а коллектор соединен с коллектором основного транзистора, а между эмиттером и базой дополнительного транзистора включена цепочка из последовательно соединенных первого резистора и встречно включенного дополнительного диода, и вторичная обмотка трансформатора тока, первичная обмотка которого включена последовательно с основным транзистором, а дополнительная Обмотка через разделительный диод включена параллельно шунтирующему диоду на входе L««C фильтра, причем параллельно цепи эмиткер-коллектор основного . транзистора включена последовательная R-C цепочка.

Между первым выводом конденсатора и базой дополнительного транзистора включен второй резистор.

826982

Иа чертеже схематически изображен предлагаемый преобразователь.

Преобразователь .содержит основной транзистор 1, подключающий к входным выводам 2 и 3 первичную обмотку вы ходного трансформатора 4, вторичная обмотка которогб через основной диод

5 подключена к выходному Г-образному

L-С фильтру в виде дросселя 6 и конденсатора 7, шунтированному диодом 8.

Транзистор 1 управляется посредством основного трансформатора 9 тока от блока 10 управления. Параллельно транзистору 1 включен через дополнительный транзистор 11 конденсатор 12.

Вход транзистора 11 шунтирован цепочкой, состоящей из резистора 13 и диода 14, и подключен ко вторичной обмотке II дополнительного трансформатора 15 тока, первичная обмотка I которого включена последовательно в цепь эмиттера транзистора 1, а до- 20 полнительная обмотка П1 подключена через разделительный диод 16 параллельйо диоду 8. Параллельно транзистору 1 включена последовательная R-С цепочка из конденсатора 17 и резистора 18. 25

Резистор 19 включен между базой транзистора 11 и выводом конденсатора 12.

Преобразователь работает следующим образом.

Транзистор 1 переключается с апре- 0 деленной частотой и скважностью, импульсами, формируемыми блоком 10, и трансформатором 9 тока с положительной обратной связью. Синфазно с транзистором 1 посредством трансформатора 15 тока открывается транзистор

11. При открытом транзисторе 1 ток, потребляемый от источника питания, проходит через трансформатор 4, диод 5 и дроссель б и передается в нагрузку. Диод 16 при этом закрыт. При 40 запирании транзистора 1 ток нагрузки переходит в конденсатор 1.2 через транзистор 11. Благодаря тому, что конденсатор 12 медленно заряжается, напряжение на транзисторе 1 в процессе пе- 45 реключения мало и, следовательно, мала импульсная. мощность, рассеиваемая в транзисторе. При полном заряде конденсатора ток пи цепи элементов

11 и 12 прекращается, диод 5 закрывается, диод 8 открывается, что вызывает выключение транзистора 11, так как обмотка Ш трансформатора 15 оказывается короткозамкнутай. Затем происходит размагничивание сердечника трансформатора 4 под действием тока, проходящего через R-С цепочку элементов 17 и 18. Конденсатор 12 .разряжается через резистор 13, диод

14 и резистор 19. При этом падение напряжения на резисторе 13 обеспечи- 60 вает размагничивание сердечника трансформатора 15 и форсированное выключение транзистора 11. Индуктивность рассеяния трансформатора 4 обеспечивает малые динамические потери при включении транзистора, а благодаря цепочке элементов 11 и 12, перенапряжения на транзисторе 11 не возникают. Емкость конденсатора 12 может выбираться лишь из условия наилучшего процесса переключения, независимо от условий размагничивания сердечника.трансформатора 4, которое обеспечивает конденсатор 17. Благодаря этому надежность преобразователя повышается.

Формула изобретения

1. Однотактный транзисторный преобразователь постоянного напряжения, содержащий основной транзистор, включенный последовательно с первичной обмоткой выходного трансформатора, вторичная обмотка которого соединена с выходными выводами преобразователя через основной диод и Г-образный L-С фильтр с шунтирующим диодом на входе, и конденсатор, подключенный первым выводом к цепи эмиттера основного транзистора, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повы-, шения надежности путем улучшения процесса выключения транзистора, он снабжен дополнительным трансформатором тока и дополнительным транзистором, эмиттер которого соединен со вторым выводом указанного конденсатора, а коллектор соединен с коллектором основного транзистора, причем между эмиттером и базой дополнительного транзистора включена цепочка, состоящая из последовательно соединенных первого резистора и встречно включенного дополнительного диода, и вторичная дбмотка трансформатора така, первичная обмотка которого включена последовательно с основным транзистором, а дополнительная обмотка через разделительный диод включена параллельно укаэанному шунтирующему диоду, при этом параллельно цепи эмиттер-коллектор основного транзистора включена последовательная R-С цепочка.

2. Преобразователь по п. 1, о т л и ч а ю шийся тем, что между первым выводом конденсатора и базой дополнительного транзистора включен второй резистор.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ФРГ 9 1537604, кл. 21 а 36/18, 1971.

2. Патент ФРГ 9 1175740, кл. Н 02 М 3/335, 1971.

826982

Составитель В. Моин

Техред С.Мигунова

Корректор В. Синицкая

Редактор Ю. Ковач

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

Закаэ 2597/85 Тираж 730 Подписное

ВНИИНИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

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