SU1647822A1 - Push-pull d c converter - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике и м.б. использовано при проектировании вторичных источников питани . Цель - упрощение и повышение надежности путем автоматического выравнивани  теплового состо ни  транзисторов. Устройство выполнено по полумостовой схеме инвертора с выходным трансформатором. Длительность полупериодов работы зависит от времени ввода в насыщение дроссел  насыщени , регулировать которое можно за счет изменени  его намагничивающего тока. Если в случае асимметрии, нагреваетс  один из транзисторов, терморезистор, повыша  свое сопротивление, увеличивает длительность включекного состо ни  другого транзистора . 1 ил.The invention relates to electrical engineering and m. used in the design of secondary power sources. The goal is to simplify and increase reliability by automatically equalizing the thermal state of the transistors. The device is made according to the half-bridge circuit of the inverter with the output transformer. The duration of the half-periods of work depends on the time of saturation introduction into saturation, which can be adjusted by changing its magnetizing current. If in the case of asymmetry, one of the transistors is heated, the thermistor, increasing its resistance, increases the duration of the on state of the other transistor. 1 il.

Description

Изобретение относитс  к промышленной электронике и может быть использовано в устройствах электропитани  вычислительной и радиоэлектронной аппаратуры .The invention relates to industrial electronics and can be used in power supply devices for computing and electronic equipment.

Цель изобретени  - повышение надежности преобразовател  путем выравнивани  температур коммутирующих транзисторов и упрощение устройства преобразовател .The purpose of the invention is to increase the reliability of the converter by equalizing the temperatures of the switching transistors and simplifying the converter device.

На чертеже представлена принципиальна  схема двухтактного преобразовател  напр жени .The drawing shows a schematic diagram of a push-pull voltage converter.

Преобразователь выполнен на коммутирующих транзисторах 1 и 2 и имеет выходной трансформатор 3, первична  обмотка 4 которого включена в одну диагональ моста, образованного транзисторами 1 и 2 и емкостным делителем 5 и 6, в другую диагональ моста подаетс  входное напр жение, а вторична  обмотка 7 трансформатора через выпр мительный мост 8 и емкостный фильтр 9The converter is made on switching transistors 1 and 2 and has an output transformer 3, the primary winding 4 of which is included in one diagonal of the bridge formed by transistors 1 and 2 and a capacitive divider 5 and 6, the input voltage is fed to the other diagonal of the bridge, and the secondary winding 7 of the transformer through rectifying bridge 8 and capacitive filter 9

присоединена к нагрузке 10, обмотки положительной обратной св зи трансформатора своими част ми 11 и 12 подключены через резисторы 13 и 14 к управл ющим переходом коммутирующих транзисторов 1 и 2 соответственно , другие части 15 и 16 обмоток положительной обратной св зи трансформатора 3 присоединены к одним концами обмоток 17 и 18 двухобмоточного переключающего дроссел  19. Другие концы обмоток 17 и 18 переключающего дроссел  19 соединены с катодами диодов 20 и 21 соответственно , а аноды этих диодов через терморезисторы 22 и 23 присоединены к эмиттерам транзисторов 1 и 2 соответственно . При этом, если используютс  терморезисторы с положительным температурным коэффициентом сопротивлени , терморезисторы 22 и 23 закрепл ютс  на корпусах транзисторов 2 и 1 соответственно, а если используютс  терморезисторы с отрицательным температурным коэффициентомconnected to the load 10, the windings of the positive feedback of the transformer with their parts 11 and 12 are connected via resistors 13 and 14 to the control transition of the switching transistors 1 and 2, respectively, other parts 15 and 16 of the windings of the positive feedback of the transformer 3 are connected to one end windings 17 and 18 of a double-winding switching droplet 19. The other ends of the windings 17 and 18 of switching choke 19 are connected to the cathodes of diodes 20 and 21, respectively, and the anodes of these diodes are connected to emitters through thermistors 22 and 23 transistors 1 and 2, respectively. In this case, if thermistors with a positive temperature coefficient of resistance are used, thermistors 22 and 23 are fixed on the housings of transistors 2 and 1, respectively, and if thermistors with a negative temperature coefficient are used

слcl

СWITH

аbut

4 vj 00 ГО N54 vj 00 GO N5

сопротивлени , терморезисторы 22 и 23 закрепл ютс  на корпусах транзисторов 1 и 2 соответственно..resistances, thermistors 22 and 23 are mounted on the housings of transistors 1 and 2, respectively.

Преобразователь работает следующим образом.The Converter operates as follows.

При подаче входного напр жени  зар жаютс  конденсаторы 5 и 6 емкостного делител . Допустим, что транзистор 2 открыт, тогда обмотка 4 трансформатора 3 оказываетс  подключенной к конденсатору 6 и под действием напр жени , приложенного к этой обмотке, начинаетс  перемагничива- ние сердечника трансформатора 3. Транзистор 2 открыт током, протекающим через его эмиттерный переход от части 12 обмотки положительной обратной св зи. Транзистор 1 закрыт под действием пр мого напр жени  на базовом диоде за счет тока, протекающего от части 11 обмотки положительной обратной св зи. Сердечник дроссел  19 начинает перемагничиватьс  током в пр мом направлении под действием напр жени  части 16 обмотки положительной обратной св зи через диод 21 и торморезистор 23. В момент насыщени  сердечника дроссел  19 возникает импульс запирающего тока, проход щего через диод 21 и терморезистор 23, обеспечива  активное запирание транзистора 2. Начинаетс  процесс смены пол рностей напр жений на обмотках положительной обратной св зи 11,15 и 12,16 трансформатора 3. Транзистор 1 открываетс  током, протекающим через его эмиттерный переход от части 11 обмотки положительной обратной св зи, и процесс повтор етс .When the input voltage is applied, capacitors 5 and 6 of the capacitive divider are charged. Suppose that transistor 2 is open, then the winding 4 of transformer 3 is connected to capacitor 6 and under the action of the voltage applied to this winding, the remagnetization of the core of transformer 3 begins. Transistor 2 is opened by current flowing through its emitter junction from winding part 12 positive feedback. The transistor 1 is closed by direct voltage across the base diode due to the current flowing from the positive feedback winding part 11. The core of the throttle 19 begins to re-magnetize the current in the forward direction under the action of the voltage of the portion 16 of the winding of the positive feedback through the diode 21 and the brake resistor 23. At the time of saturation of the core of the throttle 19, a pulse of a locking current passing through the diode 21 and the thermistor 23 occurs, providing an locking of the transistor 2. The process of changing the voltage polarity on the windings of positive feedback 11.15 and 12.16 of transformer 3 begins. Transistor 1 is opened by current flowing through its emitter junction from an hour These 11 windings are positive feedback, and the process is repeated.

Известно, что частота переключени  преобразовател  данного типа зависит от времени перемагничивани  переключающего дроссел , т.е. преобразователь работает с использованием полной петли гистерезиса этого дроссел . Следовательно, дл  изменени  длительности полупериода работы преобразовател  необходимо регулировать намагничивающий ток в обмотках дроссел .It is known that the switching frequency of a given type of converter depends on the switching magnetization time of a switching choke, i.e. the transducer operates using this throttle's full hysteresis loop. Therefore, to change the half-life of the converter, it is necessary to regulate the magnetizing current in the windings of the choke.

Допустим, что по какой-то причине перегреваетс  транзистор 1, при этом терморезистор 23 с положительнымSuppose that for some reason transistor 1 is overheating, while the thermistor 23 with the positive

температурным коэффициентом сопротивлени  увеличивает свое сопротивление, а поскольку он включен во врем задающую цепочку транзистора 2, то длительность включени  этого транзистора увеличиваетс .the temperature coefficient of resistance increases its resistance, and since it is turned on during the drive chain of transistor 2, the turn-on time of this transistor increases.

Таким образом происходит автоматическое выравнивание теплового состо ни  коммутирующих транзисторов, что повышает надежность преобразовател .Thus, an automatic alignment of the thermal state of the switching transistors occurs, which increases the reliability of the converter.

Claims (1)

Формула изобретени  Двухтактный преобразователь посто нного напр жени , выполненный на транзисторах по полумостовой схеме, однаThe invention of the push-pull converter voltage, made on transistors half-bridge circuit, one диагональ которой подсоединена к входным выводам, втора  - к первичной обмотке выходного трансформатора, вторична  обмотка которого подсоединена к выходным выводам, управл ющие входы транзисторов подсоединены к первым част м обмоток обратной св зи, вторые части которых через цепи обмоток дроссел  насыщени  и диоды присоединены к управл ющим входам транзисторов , отличающийс  тем, что, сthe diagonal of which is connected to the input terminals, the second is connected to the primary winding of the output transformer, the secondary winding of which is connected to the output terminals, the control inputs of the transistors are connected to the first parts of the feedback windings transistor inputs, characterized in that, with целью упрощени  и повышени  надежности путем автоматического выравнивани  теплового состо ни  транзисторов, в цепи обмоток дроссел  насыщени  введены терморезисторы, установленные на корпусах соответствующих транзисторов.In order to simplify and increase reliability by automatically equalizing the thermal state of transistors, thermistors installed on the housings of the respective transistors are introduced into the windings of saturation thrusters. сwith