SU1267556A2 - Transistor converter - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области преобразовательной техники, может быть использовано в системах вторичного электропитани , в частности в низковольтных источниках питани  с радиоизотопными термоэлектрическими генераторами, и  вл етс  усовер- шенствованием устройства по авт.св. № 907729. Целью изобретени   вл етс  повышение КПД и надежности конвертора . Конвертор содержит трансформатор 1, источник питани  4, нагрузку 9, два конденсатора 10 и 11, четыре диода 7, 8, 12, 13 и транзистор 5. Введение последовательно соединенных резистора 14 и диода 13, подключенных между эмиттером транзистора и отводом от вторичной обмотки насыщающегос  трансформатора при работе устройства на накопительный конденсатор , позвол ет реализовать независимость тока базы транзистора 5 от (Л изменени  токов через конденсаторы 10, 11 и нагрузку, за счет чего устройство имеет высокий КЦЦ в широком диапазоне изменени  напр жени  на нагрузке . 1 ил. 7 кь ю г « The invention relates to the field of converter technology, can be used in secondary power supply systems, in particular, in low-voltage power sources with radioisotope thermoelectric generators, and is an improvement of the device according to the author. No. 907729. The aim of the invention is to increase the efficiency and reliability of the converter. The converter contains a transformer 1, a power source 4, a load 9, two capacitors 10 and 11, four diodes 7, 8, 12, 13 and a transistor 5. The introduction of a series-connected resistor 14 and a diode 13 connected between the emitter of the transistor and the discharge from the secondary winding transformer when the device operates on a storage capacitor, allows to realize the independence of the base current of transistor 5 from (L current changes through capacitors 10, 11 and the load, due to which the device has a high RCC in a wide range of voltage variations Eni on load. 1. 7 kyu g "

Description

Изобретение относитс  к преобразовательной технике, может быть использовано дл  зар да накопительных кон .денсаторов и  вл етс  дополнительным к авт. св. № 907729. Целью изобретени   вл етс  повышение КПД и надежности конвертора, На чертеже приведена схема конвертора на п-р-п-транзисторе. Устройство содержит насьпдающийс  трансформатор 1 с первичной 2 и вторичной 3 обмотками. Первична  обмотка 2 трансформатора 1 через входные выводы, служащие дл  подключени  источника 4 питани  соединена с переходом эмиттер - коллектор транзистора 5. К базе транзистора 5 подключены вторична  обмотка -3 трансформатора 1 и катод диода 6, анод которого св за с эмиттером транзистора 5. К второму концу вторичной обмотки 3 трансформатора 1 подключена средн   точка цепочки двух последовательно соединенных диодов 7 и 8, концы которой св заны с выходными выводами дл  подключени  нагрузки 9 и обкладками последовательно соединенных конденсаторов 10 и 11, обща  точка которых соединена с одним из входных выводов Диод 12 шунтирует конденсатор 8, а цепочка, состо ща  из последовательно соединенных диода 13 и резистора 14, включена между эмиттером транзис тора 5 и отводом от вторичной обмотки 3 трансформатора 1. Схема работает следующим образом. При подключении источника 4 питани  открываетс  транзистор 5 и напр  жение источника 4 питани  приложено к первичной обмотке 2 трансформатора 1. ЭДС вторичной обмотки 3 направлена так, что транзистор 5 остаетс  откры тым и его базовый ток протекает по двум контурам: источник 4 питани , диод 12, нагрузка 9, диод 7, вторична  обмотка 3, при этом одновременно происходит зар д конденсатора 10.Вто рой контур, задающий часть базового тока, состоит из диода 13, резистора 14 и части вторичной обмотки 3. Под действием напр жени , приложе ного к первичной обмотке 2 трансформатора 1, перемагничиваетс  его магнитопровод . В момент насыщени  магни топровода резко возрастает намагничивающий ток трансформатора 1, а сле довательно, и ток коллектора транзис тора 5, в результате чего он выходи в активную область. Напр жение на транзисторе 5 увеличиваетс , а на вторичной обмотке 3 уменьшаетс  и мен ет знак. Транзистор 5 закрываетс  и сердечник Трансформатора 1 начинает перемагничиватьс . При этом ток вторичной обмотки 3 трансформатора 1 замыкаетс  по контуру: диод 8, нагрузка 9, конденсатор 10, источник 4 питани , диод 6, Одновременно происходит зар д конденсатора 11. По окончании процесса перемагничивани  транзистор 5 открываетс  и процессы в схеме повтор ютс . Введение цепочки из диода 13 и резистора 14 существенно повьшает КПД и надежность конвертора при работе схемы на накопительный конденсатор . Действительно, при зар де конденсатора 10 и прекращении тока через него в течение нескольких первых циклов перемагничивани  трансформатора 1 ток базы транзистора 5 определ етс  напр жением на отводе вторичной обмотки 3 и сопротивлением резистора 14. Диод 13 при этом открыт . При запирании транзистора 5 диод 13 закрываетс  и потери в резисторе 14 отсутствуют. В дальнейшем при отпирании транзистора 5 намагничивающий ток трансформатора 1, а следовательно, и ток коллектора транзистора 5 начинают возрастать по линейному закону. Переключение транзистора 5 происходит в тот момент, когда его ток коллектора IK достигает величины, равной где If - ток базы транзистора 5; и - напр жение на отводе вторичной обмотки 3; сопротивление резистора 14; коэффициент усилени  транз- зистора 5. Передача запасенной в трансформаторе 1 электромагнитной энергии в нагрузку осуществл етс  так же, как было описано . Так как в конверторе ток базы транзистора 5 мало зависит от тока через конденсатор 10 и 11 и нагрузку 9, а определ етс  напр жением на отводе вторичной обмотки 3 и величиной резистора 14, конвейер устойчиво работает и имеет высокий КПД при широком изменении напр жени  на нагрузке (накопительном конденсаторе) 9. По312675564The invention relates to a converter technique, can be used to charge storage capacitors of capacitors, and is additional to the authors. St. No. 907729. The purpose of the invention is to increase the efficiency and reliability of the converter. The drawing shows a diagram of a converter at a pn-transistor. The device contains an on-line transformer 1 with primary 2 and secondary 3 windings. The primary winding 2 of the transformer 1 through the input leads serving to connect the power supply 4 is connected to the emitter-collector junction of transistor 5. The secondary winding-3 of transformer 1 and the cathode of diode 6 are connected to the base of transistor 5. The second end of the secondary winding 3 of the transformer 1 is connected to the middle point of a chain of two series-connected diodes 7 and 8, the ends of which are connected to the output terminals for connecting the load 9 and the plates of the series-connected terminals The switches 10 and 11, the common point of which is connected to one of the input pins. The diode 12 bypasses the capacitor 8, and the chain consisting of a series-connected diode 13 and a resistor 14 is connected between the emitter of the transistor 5 and the tap from the secondary winding 3 of the transformer 1. Circuit works as follows. When the power supply 4 is connected, the transistor 5 opens and the voltage of the power supply 4 is applied to the primary winding 2 of the transformer 1. The EMF of the secondary winding 3 is directed so that the transistor 5 remains open and its base current flows through two circuits: power supply 4, diode 12 , load 9, diode 7, secondary winding 3, at the same time the capacitor 10 is charged. The second circuit, which sets the part of the base current, consists of diode 13, resistor 14 and part of the secondary winding 3. Under the action of voltage applied to primary winding 2 transformer 1, its magnetic circuit is reversal. At the moment of the magnet magnesium supply, the magnetizing current of the transformer 1 sharply increases, and consequently, the collector current of the transistor 5 increases, as a result of which it goes into the active region. The voltage across the transistor 5 increases, and on the secondary winding 3 decreases and changes sign. Transistor 5 closes and the core of Transformer 1 begins to magnetize. In this case, the current of the secondary winding 3 of transformer 1 is closed along a circuit: diode 8, load 9, capacitor 10, power source 4, diode 6. At the same time, capacitor 11 is charged. After the magnetization reversal process is completed, transistor 5 opens and the processes in the circuit repeat. The introduction of a chain of diode 13 and resistor 14 significantly increases the efficiency and reliability of the converter when the circuit is operated on a storage capacitor. Indeed, when charging the capacitor 10 and stopping the current through it during the first few cycles of reversal of transformer 1, the base current of transistor 5 is determined by the voltage on the secondary winding 3 and the resistance of the resistor 14. The diode 13 is open. When the transistor 5 is locked, the diode 13 closes and there is no loss in the resistor 14. Subsequently, when the transistor 5 is unlocked, the magnetizing current of the transformer 1, and hence the collector current of transistor 5, begin to increase linearly. Switching of the transistor 5 occurs at the moment when its collector current IK reaches a value equal to where If is the base current of transistor 5; and - the voltage at the outlet of the secondary winding 3; resistance of resistor 14; the gain of the transistor 5. The transfer of the electromagnetic energy stored in the transformer 1 to the load is carried out in the same manner as described. Since in the converter the base current of transistor 5 is little dependent on the current through the capacitor 10 and 11 and the load 9, and is determined by the voltage on the secondary winding 3 and the size of the resistor 14, the conveyor works stably and has high efficiency with a wide change in voltage on the load (storage capacitor) 9. Po312675564

тери в резисторе 14 незначительны,с   тем, что, с целью повышени  КПДTeri in the resistor 14 are insignificant, so that, in order to increase the efficiency

так как дл  нормального отпирани при работе на емкостную нагрузку,since for normal unlocking when working on a capacitive load,

транзистора 5 напр жение на отводеон дополнительно снабжен цепочкойtransistor 5, the voltage on the tap-off is additionally supplied with a chain

от вторичной обмотки 3 может иметьиз последовательно соединенных диодаfrom the secondary winding 3 may have a series-connected diode

величину 3-4 В.5и резистора, включенной между введенФормула изобретени ным отводом от вторичной обмоткиThe value of 3-4 V.5 and a resistor connected between the introduced formula of the invention for the removal of the secondary winding

Транзисторный конвертор по авт.насыщающегос  трансформатора и эмитсв . № 907729, отличающий-тером транзистора.Transistor Converter for avatasy transformer and emitters. No. 907729, distinguishing -term transistor.

Claims (1)

Формула изобретения Транзисторный конвертор по авт.Formula of the invention Transistor converter according to ed. св. № 907729, отличающий1267556 4 с я тем, что, с целью повышения КПД при работе на емкостную нагрузку, он дополнительно снабжен цепочкой из последовательно соединенных диода 5 и резистора, включенной между введенным отводом от вторичной обмотки насыщающегося трансформатора и эмиттером транзистора.St. No. 907729, distinguishing 1267556 4 with the fact that, in order to increase the efficiency when working on capacitive load, it is additionally equipped with a chain of diode 5 connected in series and a resistor connected between the input tap from the secondary winding of the saturable transformer and the emitter of the transistor.