SU1359867A1 - D.c.voltage converter - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области электротехники и может найти применение в цеп х питани  радиоэлек- ронной аппаратуры. Цель - повышение надежности путем упрощени . Преобразователь содержит двухтактный усилитель мощности 1 на транзисторах 2 и 3 с пропорциональным токовым управлением через транзисторы 12 и 13 от узла управлени  11. Дл  получени  пропорционального токового запирани  транзисторов 2 и 3 используетс  дополнительный трансформатор тока 21, сигнал с которого поступает через диоды 22, 23 на конденсаторы 17 и 18. При увеличении тока нагрузки увеличиваетс  ток зар да конденсатором 17 и 18, что приводит к увеличению на них напр жени , В момент открыти  одного из управл ющих транзисторов 12 ток рассасывани  носителей в базе силового транзистора 2 увеличиваетс , что обеспечивает его надежное запирание, 1 ил. с (/) 00 ел (Х 00 О5 The invention relates to the field of electrical engineering and may find application in power supply circuits of radio electronic equipment. The goal is to increase reliability by simplifying. The converter contains a push-pull power amplifier 1 on transistors 2 and 3 with current proportional control through transistors 12 and 13 from control unit 11. To obtain a proportional current lock on transistors 2 and 3, an additional current transformer 21 is used, the signal from which is supplied through diodes 22, 23 to capacitors 17 and 18. As the load current increases, the charge current of the capacitor 17 and 18 increases, which leads to an increase in their voltage. At the time of opening one of the control transistors 12 Vani carriers in the base of power transistor 2 is increased, which ensures its reliable locking, 1 yl. with (/) 00 ate (X 00 O5

Description

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитани  и электропривода дл  преобразовани  посто нного напр жени ,The invention relates to electrical engineering and can be used in secondary power supply and electric drive systems for converting DC voltage.

Цель изобретени  - повьппение надежности путем упрощени  устройства.The purpose of the invention is to increase reliability by simplifying the device.

На чертеже показана принципиальна  схема предлагаемого преобразовател  ,The drawing shows a schematic diagram of the proposed Converter,

Преобразователь посто нного напр жени  содержит двухтактный усилительThe DC / DC converter contains a push-pull amplifier.

Iмопшости, выполненный на силовых транзисторах 2 и 3 с индивидуальными трансформаторами 4 и 5 тока, с управл ющими обмотками 6 и 7 соответственно .. Выходной трансформатор 8 через выпр митель 9 и сглаживающий фильтр LO соединен с вьшодами дл  подключени  нагрузки и с входом узлаInputs made on power transistors 2 and 3 with individual current transformers 4 and 5 with control windings 6 and 7, respectively. Output transformer 8 through rectifier 9 and a smoothing filter LO connected to outputs for connecting the load and to the node input

I1управлени , например широтно-им- пульсного модул тора, выход которого подключен к базам управл ющих транзисторов 12 и 13. Эмиттеры транзисторов соединены с одним иэ выводов вспмогательного источника 14 питани , второй вывод которого через резисторы 15 и 16 подключен к первым выводаI1 controls, for example, a pulse-width modulator, the output of which is connected to the bases of control transistors 12 and 13. The emitters of the transistors are connected to one of the terminals of the auxiliary power source 14, the second terminal of which is connected to the first terminals

формирующих конденсаторов 17 и 18. Кроме того, первые выводы конденсаторов 17 и 18, управл ющие обмотки трансформаторов 4 и 5 и ограничивающие резисторы 19 и 20 соединены с коллекторами управл ющих транзисторов , Дополнительный трансформатор 21 тока первичной обмоткой включен последовательно с первичной обмоткой выходного трансформатора 8, средн   точка его вторичной обмотки соединена с вторыми выводами конденсаторов 17 и 18, а крайние выводы через диоды 22и 23- к первым выводам конденсаторов 17 и 18.forming capacitors 17 and 18. In addition, the first terminals of capacitors 17 and 18, the control windings of transformers 4 and 5, and the limiting resistors 19 and 20 are connected to the collectors of the control transistors, the auxiliary current transformer 21 is connected to the primary winding of the output transformer 8 , the middle point of its secondary winding is connected to the second terminals of the capacitors 17 and 18, and the extreme leads through the diodes 22 and 23 to the first terminals of the capacitors 17 and 18.

Преобразователь работает следующим образом,The converter works as follows

Узел 11 управлени  формирует щи- ротно-модулированные импульсы, сдвигг нутые друг относительно друга на 180 , поступающие на базы управл ющих транзис торов 12 и 13. Транзисторы переключаютс  и через обмотки 6 и 7 управлени  трансформаторов 4 и 5 тока управл ют работой силовых транзисторов 2 и 3 усилител  1 мощности таким образом, что выходное напр жение конвертора поддерживаетс  на заданном уровне независимо от внешних дестабилизирующих воздействий.The control unit 11 generates opto-modulated pulses shifted relative to each other by 180, arriving at the bases of control transistors 12 and 13. The transistors switch and, through the windings 6 and 7 of the control of the current transformers 4 and 5, control the operation of the power transistors 2 and 3 power amplifier 1 in such a manner that the output voltage of the converter is maintained at a predetermined level regardless of external destabilizing effects.

10ten

16sixteen

35986723598672

Рассмотрим установившийс  режим работы, когда транзисторы 12 и 13 закрыты, транзистор 13 открыт и рабочий импульс тока проходит через силовой -транзистор 2 усилител  1 мощности .Consider the established mode of operation when the transistors 12 and 13 are closed, the transistor 13 is open and the operating current pulse passes through the power transistor 2 of the power amplifier 1.

В момент прихода на базу транзистора 12 положительного импульса управлени  последний открываетс  и через обмотку 6 трансформатора 5 тока по цепи: первый вывод конденсатора 17, обмотка 6 трансформатора 4 тока , резистор 20, транзистор 12, вто- рой вывод конденсатора 17 - начинает протекать ток, который вызывает по вление через базу транзистора отрицательного импульса тока, чем обеспечиваетс  форсированное рассасывание носителей и быстрое запирание тран- зистор а 2. Величина тока определ етс  напр жением на конденсаторе 17 и величиной резистора 20. По окончании рассасывани  носителей в базе транзистор 2 запираетс .When a positive control pulse arrives at the base of transistor 12, the latter opens through the winding 6 of the current transformer 5 along the circuit: the first lead of the capacitor 17, the winding 6 of the transformer 4 of the current, resistor 20, transistor 12, the second lead of the capacitor 17 - the current starts to flow which causes the negative current pulse to appear through the base of the transistor, which ensures the accelerated resorption of carriers and the fast locking of the transistor a 2. The current is determined by the voltage across the capacitor 17 and the value of the resistor 20. Upon termination of carrier resorption in the base, transistor 2 is locked.

Зар д конденсаторов 17 и 18 производитс  током нагрузки преобразовател , трансформируемым трансформа тором 21 тока. При увеличении тока нагрузки увеличиваетс  ток зар да конденсаторов 17 и 18, что- приводит к увеличению на них напр жени . В момент открыти  одного из управл ющих транзисторов, например 12, ток рассасывани  носителей в базе силового транзистора 2 увеличиваетс , чем обеспечиваетс  его надежное и своевременное запирание.The capacitors 17 and 18 are charged by the load current of the converter, transformed by the current transformer 21. As the load current increases, the charge current of the capacitors 17 and 18 increases, which leads to an increase in their voltage. When one of the control transistors is opened, for example, 12, the resorption rate of the carriers in the base of the power transistor 2 increases, thus ensuring its reliable and timely locking.

В дальнейшем перемагничивание i- сердечника трансформатора тока осуществл етс  от вспомогательного источника 14 питани  через резистор 15.Further, the magnetization reversal of the i-core of the current transformer is carried out from the auxiliary power source 14 through the resistor 15.

По окончании действи  управл кще- го импульса транзистор 12 закрывает20Upon termination of the control pulse, transistor 12 closes20

2525

4040

30thirty

3535

с  и энерги , накопленна  в индуктивности трансформатора 4 тока, трансформируетс  в базу транзистора 2, открыва  его, В дальнейшем открытое состо ние транзистора 2 поддерживаетс  за счет положительной обратной св зи, возникающей при прохождении тока через эмиттерную обмотку соответствующего трансформатора тока. Работа устройства в другом полупериоде осуществл етс  аналогичным образом.c and the energy stored in the inductance of the current transformer 4 is transformed into the base of transistor 2, opening it. Further, the open state of transistor 2 is maintained due to the positive feedback that occurs when current passes through the emitter winding of the corresponding current transformer. The operation of the device in the other half period is carried out in a similar manner.

Изменение тока рассасывани  носителей в базе силовых транзисторов пропорционально току нагрузки, поз- .The change in the resorption current of the carriers in the base of the power transistors is proportional to the load current, pos.

вол ет обеспечить надежное их запирание во всех режимах работы, что повьшает надежность,It will ensure their reliable locking in all operating modes, which increases reliability,

Ф о рмула изобретени  Преобразователь посто нного напр жени , содержащий двухтактный усилитель мощности на силовых транзисторах с индивидуальными трансформаторами тока положительной обратной св зи , управл юща  обмотка каждого из которых одним выводом соединена с первым выводом форсирующего конденсатора и через резистор - с первым выводом дл  подключени  вспомогательного источника питани , а другим выводом через управл клдий транзистор с вторым выводом форсирующего конденсатора и вторым выводом дл  подключени  вспомогательного источника питани , и дополнительньш трансформатор тока, первична  обмотка которого включена последовательно в силовую цепь усилител  мощности, а вторична  вьшолнена с отводом от средней точки , соединенным ,с вторым выводомFormula of the invention A DC / DC converter containing a push-pull power amplifier in power transistors with individual positive feedback current transformers, the control winding of each of which is connected to the first output of the forcing capacitor and through a resistor to the first output to connect an auxiliary power supply, and another output via a control transistor with a second output forcing capacitor and a second output for connecting the auxiliary power supply, and an additional current transformer, the primary winding of which is connected in series to the power circuit of the power amplifier, and the secondary is provided with a diversion from the midpoint connected to the second output

форсирующих конденсаторов, и подключена крайними выводами к анодам диодов , отличающийс  тем, что, с целью повьшени  надежностиforcing capacitors, and connected by extreme leads to diode anodes, characterized in that, in order to increase reliability

путем упрощени , катод каждого из диодов подключен к первому выводу соответствующего форсирующего конденсатора .by simplification, the cathode of each of the diodes is connected to the first output of the corresponding forcing capacitor.

Claims (1)

Фо р м у л а изобретенияClaim Преобразователь постоянного напряжения, содержащий двухтактный усилитель мощности на силовых транзисторах с индивидуальными трансформато- 10 рами тока положительной обратной связи, управляющая обмотка каждого из которых одним выводом соединена с первым выводом форсирующего конденсатора и через резистор - с первым вы- 15 водом для подключения вспомогательного источника питания, а другим выводом через управляющий транзистор 1359867 4 с вторым выводом форсирующего конденсатора и вторым выводом для подключения вспомогательного источника пи₅ тания, и дополнительный трансформатор тока, первичная обмотка которого включена последовательно в силовую цепь усилителя мощности, а вторичная выполнена с отводом от средней точки, соединенным .с вторым выводом форсирующих конденсаторов, и подключена крайними выводами к анодам диодов, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности путем упрощения, катод каждого из диодов подключен к первому выводу соответствующего форсирующего конденсатора ,A DC-voltage converter containing a push-pull power amplifier on power transistors with individual transformers of 10 positive feedback currents, the control winding of each of which is connected with one terminal to the first terminal of the boost capacitor and, through a resistor, with the first terminal for connecting an auxiliary power source and another terminal through a control transistor 1359867 4 with a second terminal of the boost capacitor and a second terminal for connecting an auxiliary source pi ₅ voltage, and an additional current transformer, the primary winding of which is connected in series to the power circuit of the power amplifier, and the secondary is made with a tap from the midpoint connected to the second terminal of the boost capacitors, and is connected by the extreme terminals to the anodes of the diodes, characterized in that, in order to improving reliability by simplifying the cathode of each of the diodes is connected to the first output of the corresponding boost capacitor,