Транзисторний перетворювач

Изобретение относится к технике преобразования энергии постоянного тока в энергию переменного тока и может быть использовано в устройстве вторичного питания электронной аппаратуры. Цель - повышение КПД во всем диапазоне нагрузки. В устр-ве в момент коммутации силовых транзисторов открывается дополнительный транзистор по сигналу с резистивного датчика, причем благодаря тому, что эмиттер дополнительного транзистора подключен с одной стороны через конденсатор к минусу источника питания, а с другой стороны через разделительные диоды к выводам обмотки обратной связи, дополнительный транзистор будет открываться независимо от нагрузки при постоянном относительном превышении коллекторного тока силового транзистора от его среднего значения. 1 ил. (Л оо N3 СП О5 •V, . - ••_' * S1 1 1372561 Изобретение относится к технике преобразования энергии постоянного тока в энергию переменного тока и может быть использовано в устройствах вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры. Цель изобретения - повышение КПД во всем диапазоне изменения нагрузки преобразователя. 10 На чертеже приведена принципиальная схема транзисторного преобразователя. Преобразователь содержит силовые транзисторы 1 и 2, трансформатор 3, 15 имеющий первичную обмотку 4, обмотку 5 обратной связи и выходную обмотку 6. Средняя точка первичной обмотки 4 соединена с первым входным выводом 7 преобразователя (положительный вывод 20 источника питания). Крайние выводы первичной обмотки 4 соединены с коллекторами транзисторов 1 и 2. Эмиттеры транзисторов 1 и 2 подключены через резистивный датчик тока на резис- 25 торе 8 к второму входному выводу 9 (отрицательный вывод источника питания) . Базы силовых транзисторов 1 и 2 подключены через резисторы 10 и 11 к крайним выводам обмотки 5 обратной 30 связи, а через разделительные диоды 12 и 13 к коллектору дополнительного транзистора 14. База дополнительного транзистора 14 подключена к резистивному датчику тока на резисторе 8, а эмиттер через конденсатор 15 подклю- 35 чен к второму входному выводу 9. Параллельно обмотке 5 обратной связи подключена цепочка из встречно-последовательно соединенных дио- 40 дов 16 и 17, общая точка соединения которых подключена к эмиттеру дополнительного транзистора 14. Параллельно баэоэмиттерным переходам транзисторов 1 и 2 включены диоды 18 и 19. 45 Параллельно выходной обмотке 6 подключена нагрузка 20. Преобразователь работает следующим образом. Пусть в произвольно выбранный на50 чальный момент времени транзистор 1 открыт, а транзистор 2 закрыт. Ток коллектора транзистора 1 протекает через левую половину рабочей обмотки 4. Полярность напряжения на обмот55 ке 5 обратной связи такова, что траи зистор 1 поддерживается в режиме насыщения , а транзистор 2 - в режиме отсечки (т.е. "+" на катоде диода 16, "-" на катоде диода 17). В этом режиме открыты диоды 17,19 и 12, а диоды 18,16 и 13 закрыты. Ток базы транзистора 1 создается за счет тока, протекающего по цепи: обмотка 5, резистор 10, базоэмиттерный переход транзистора 1, диод 19, резистор 11. Транзистор 14 находится в приоткрытом состоянии (в активной зоне). Отпирающий ток транзистора 14 протекает по цепи: обмотка 5, резистор 10, базоэмиттерный переход транзистора 1, базоэмиттерный переход транзистора 14, диод 17. Напряжение между базой и эмиттером транзистора 14 в этом режиме постоянно и определяется входной характеристикой транзистора 14, а также величиной напряжения на обмотке 5 и сопротивлением резисторов 10 и 11. Конденсатор 15 заряжен до некоторого напряжения по цепи: обмотка 5, резистор 10, базоэмиттерный переход транзистора 1, резистор 8, конденсатор 15, диод 17. Ток, протекающий через открытый транзистор 1, создает на резистивном датчике 8 падение напряжения, пропорциональное току нагрузки 20. Переключение транзисторов 1 и 2 начинается в момент насыщения трансформатора 3, когда его ток-холостого хода резко увеличивается. При этом ток коллектора транзистора 1 резко возрастает, в результате чего перестает выполняться условие его насыщения. Резкое увеличение тока через транзистор 1 вызывает увеличение напряжения на резисторе 8. Так как напряжение между базой и эмиттером транзистора 14 определяется суммой напряжений на резисторе 8 и конденсаторе 15, резкий скачок напряжения на резисторе 8 приводит к открытию и насыщению транзистора 14. При этом напряжение на конденсаторе 15 через открытые транзистор 14 и диод 12 приложено к базоэмиттерному переходу транзистора 1, вызывая его форсированное запирание. Конденсатор 15 при этом стремится разрядиться по цепи: резистор 8, диод 18, диод12, транзистор 14. В момент запирания транзистора 1 благодаря запасенной в трансформаторе 3 электромагнитной энергии обеспечивается резкая смена полярности напряжения на его обмотках, что приводит к появлению тока базы у ранее 1372561 закрытого транзистора 2. Далее лавинообразно с процессом запирания транзистора 1 происходит процесс форсированного отпирания транзистора 2 за счет заряда конденсатора 15 (по цепи: обмотка 5, резистор 11, базоэмиттерный переход транзистора 2, резистор 8, конденсатор 15, диод 16). При следующем насыщении трансформатора 3 увеличение тока через транзистор 2 вызывает увеличение напряжения на резисторе 8, при этом транзистор 14 открывается и напряжение на конденсаторе 15 через открытый диод 13 и транзистор 14 приложено уже к базоэмиттерному переходу транзистора 2, вызывая его форсированное запирание. Далее процессы переключения транзисторов 1 и 2 из одного состоя20 ния в другое носят периодический характер. лекторного тока силового транзистора в момент коммутации от его среднего значения в течение полупериода. Таким образом, абсолютный уровень ограничения бросков коллекторного тока силовых транзисторов в схеме зависит от тока нагрузки, что обеспечивает высокий КПД во всех режимах работы устройства. Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я Транзисторный преобразователь, содержащий два силовых транзистора, коллекторы которых соединены с выводами первичной обмотки трансформатора, имеющей среднюю точку, подключенную к первому входному выводу, а эмиттеры объединены и через резистивный датчик тока соединены с вторым входным выводом, причем база каждого Поскольку напряжение на базоэмитсилового транзистора соединена через терном переходе транзисторов 14 порезисторы с выводами обмотки обратной стоянно, суммарное напряжение не ре- 25 связи и через резделительный диод с зистивном датчике 8 и конденсаторе коллектором дополнительного транзис15 также постоянно (не зависит от тора, база которого подключена к точтока нагрузки). При изменении тока ке соединения эмиттеров силовых траннагрузки 20 напряжение на резистивном датчике 8 и конденсаторе 15 изме-30 зисторов, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения КПД во няется, сумма же этих напряжений не всем диапазоне изменения нагрузки, изменяется.Например, при увеличении эмиттер дополнительного транзистора тока нагрузки возрастает напряжение соединен через введенные разделительна резисторе 8, а напряжение на конные диоды с выводами обмотки обратденсаторе 15 соответственно уменьша35 ной связи, а между эмиттером дополется . нительного транзистора и вторым входТаким образом, транзистор 14 полным выводом преобразователя включен ностью отпирается независимо от на-, дополнительный конденсатор. грузки при постоянном превышении кол 1372561 76 h /7 D 10 Г2 7J 2І18 8 -О Редактор В.Петраш Заказ 697/53 Составитель Т.Ершова Техред М.Дидык Корректор А.Тяско Тираж 665 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4