Источник вторичного электропитания — SU 1647802 (original) (raw)
СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 9) ( 33 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ВИДЕТЕЛЬСТВУ ВТОРСКО ОРИЧНОГО ЭЛЕКТ(57) Изобретенвторичного элеиспользовано относится к источникам ропитания и может быть я питания различной ра 12 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Ставропольский политехнический институт(56) Пархоменко П.ИБражник В,П, Унифицированный источник питания для 16-разрядной микроЭВМ, - Микропроцессорные средства и системы. 1985, М 1, с.16.Источник питания "Электроника МС 9005", Техническое описание и инструкция по эксплуатации 3,508,023.ТО, 1985,диоэлектронной аппаратуры, Целью изобретения является повышение надежности и снижение материальных затрат путем ускоренного восстановления запирающих свойств транзисторного ключа. После запирания транзисторов инвертора 1 знак напряжения на обмотке 4 изменяется на обратный. Диод 12 запирается, а ток дросселя 14 замыкается через диод 13. Коллекторный ток ключа 5 резко уменьшается, Цепь эмиттера ключа 5 размыкается, т,е. диод 12 запирается, Заряженный конденсатор 9 представляет собой источник напряжения и подключается к ключу 5 через резисторы 8, 10 и диод 13. Это способствует ускорению рассасывания избыточных носителей в ключе 5, ускорению нарастания обратного напряжения на нем и ускорению спада коллекторного тока. Таким образом повышается надежность коммутации транзисторного ключа, уменьшаются потери при коммутации, упрощается схеме. 4 ил.Изобретение относится к источникам вторичного электропитания и может быть использовано для питания различной радиоэлектронной аппаратуры.Целью изобретения является повышение надежности и снижение материальных затрат путем ускоренного восстановления запирающих свойств транзисторного ключа,На фиг. 1 представлена схема источника вторичного электропитания; на фиг. 2 - 4- варианты подключения элементов цепи Фиксированного запирания.Источник вторичного электропитания (фиг. 1) состоит из однотактного инвертора 1, входом подключенного к входным выводам и управляемого от основного узла 2 управления, К выходу инвертора присоединен силовой трансформатор 3. Вторичная обмотка 4 одним выводом подключена к эмиттеру транзисторного ключа 5, вход которого соединен с выходом второго узла 6 управления.Кроме этого, имеется цепь 7 форсированного запирания, состоящая из последовательно соединенных разрядного резистора 8, накопительного конденсатора 9 и зарядного резистора 10, а также диода 11. Первый вывод конденсатора 9 через зарядный резистор 10 подключен к общей точке соединения прямо включенного диода 12, замыкающего диода 13 и дросселя 14 1 СО-фильтра, содержащего также конден,;атор 15, подключенный к выходным выводам".Второй вывод диода 12 соединен с вторым выводом обмотки 4, а второй вывод диода 13 соединен с коллектором ключа 5. Второй вывод конденсатора 9 соединен через диод 11 с коллектором ключа 5 и через резистор 8 с его эмиттером.В варианте исполнения (фиг. 2) второй вывод конденсатора 9 подключен через разрядный резистор 8 к базе транзисторного ключа 5. Второй вывод конденсатора 9 через диод 11 может подключаться к эмиттеру транзисторного ключа 5 и через разрядный резистор 8 к эмиттеру транспортного ключа 5 (фиг, 3) или к его базе (фиг. 4).Источник вторичного электропитания (Фиг, 1) работает следующим образом.Сигналом основного узла 2 управления включаются транзисторы инвертора 1. За- тем поступает управляющий сигнал с выхода второго узла 6 управления на вход транзисторного ключа 5, Транзисторный ключ 5 форсированно отпирается, так как его ток базы в первоначальный момент определяется суммарным действием напряжения на вторичной обмотке 4 трансформатора и уровнем напряжения с вывода второго узла 6 управления, По мереоткрытия транзисторного ключа 5 ток управления автоматически снижается. достигаяпосле полного открытия ключа 5 величины,5 определяемой выходным напряжением второго узла управления. Тем самым исключается глубокое насыщение транзисторногоключа 5 после его форсированного отпирания. После открытия транзисторного ключа10 5 происходит заряд конденсатора 9 по цепи:вывод вторичной обмотки 4, открытый диод12, зарядный резистор 10, открытый диод11, коллекторно-эмиттерный переход ключа5, вывод вторичной обмотки 4. После эапи 15 рания транзисторов инвертора 1 знак напряжения на обмотках трансформатора 3изменяется на обратный; В этом случае запирается диод 12, а ток дросселя.34 замыкается через диод 13. Коллекторный ток20 транзисторного ключа 5 резко уменьшается, так как происходит коммутация тока сдиода 12 на диод 13.Цепь эмиттера транзисторного ключа 5,присоединенная к выводу вторичной обмот 25 ки 4, оказывается разомкнутой, так как диод12 запирается обратным напряжением. Заряженный конденсатор 9 представляет собой источник напряжения и подключается кколлекторно-эмиттерному переходу транзиЗО сторного ключа 5 через разрядный резистор8, зарядный резистор 10, открытый диод 13.Наличие в коллекторной цепи транзисторного ключа 5 источника напряжения (конденсатор 9) способствует ускорению35 рассасывания избыточных носителей пря. мосмещенного коллекторного перехода, ускорению нарастания обратногонапряжения на нем и ускорению спада коллекторного тока.40 При этом, если напряжение источниканапряжения (конденсатор 9) близко к вели. чине напряжения на вторичной обмотке 4 вмомент очередного включения транзисторного ключа 5, то перезаряд коллекторной45 емкости этого ключа исключается полностью,Ток заряда конденсатора 9 протекаетчерез открытый ключ 5 и дополнительно егонагружает, Исключить дополнительную на 50 грузку транзисторного ключа 5 тохом заряда конденсатора 9 можно, использовавсхемы, представленные на фйг. 3 и 4.В этом случае ток заряда конденсатора9 замыкается по цепи:,вывод вторичной обмотки 4, открытый диод 12, зарядный резистор 10, конденсатор 9, открытый диод 11, вывод вторичной обмотки 4, т,е, ток заряда конденсатора 9 через коллекторно-эмиттерный переход транзисторного ключа 5 непроходит, что повышает надежность транзисторного ключа.Еще болев эффективной будет реализация изобретения по схеме фиг. 4, где второй вывод накопительного конденсатора 9 через разрядный резистор 8 соединен с базой транзисторного ключа 5,В этом случае вследствие того, что после эапирания диода 12 обратным напряжением, возникающим на вторйчной обмотке 4 после запирания транзисторов инвертора 1, эмиттерная цепь транзисторного ключа 5 оказывается разорванной и весь коллекторнцй ток цепи 7 Форсированного запирания, проходя непосредственно из коллекторной области в базовую и, распределяясь по телу базы, обеспечивает форсированное рассасывание ее избыточных носителей у коллекторного перехода. Это способствует быстрому восстановлению высокого сопротивления коллекторной области без последующего затягивания коллекторно-базового тока. Повышается также устойчивость к вторичному пробою по напряжение.Таким образом, повышается надежность коммутации транзисторного ключа, повышается устойчивость к вторичному пробою, уменьшаются потери при коммутации, также упрощается схема. Не требуется сложной схемц Форсирования импульса управления транзисторным ключом с желаемой степенью Форсирования тока управления и последующим его снижением. Не требуется отдельный транзистор для размыкания. эмиттерной цепи транзисторного ключа с целью организации режима Форсированного запирвния его коллектор- ного периода.Кроме этогО, цепь Форсированного запирания устраняет возможность ложного отпирания транзисторного ключа при включении транзисторов инвертора и улучшает , надежность транзисторного ключа при повышениии температуры окружэющвй среды,Технико-экономический эффект при использовании изобретения может быть получен за счет снижения затрат на силовыетранзисторы (использование более деше 5 вых транзисторов, уменьшение затрат наотбор транзисторов при сборке и ремонтеисточника). Снижаются затраты на схему управления, так как уменьшается число элементов и не требуется трудоемкий в10 изготовлении управляющий трансформатор.Формула изобретен и яИсточник вторичного электропитания,содержащий однотактный инвертор, вхо 15 дом подключенный к входным выводам и ссиловым трансформатором на выходе, вторичная обмотка которого одним выводомчерез прямо включенный диод подключенак общей точке первого вывода замыкающе 20 го диода и дросселяСО-фильтра, конденсатор которого подключен к выходнымвцводам, а вторым - к эмиттеру транзисторного ключа, а также два узла управления,выходы которых соединены соответственно25 с управляющим входом однотактного инвертора и транзисторного ключа, при этомколлектор транзисторного ключа соединенс вторым выводом замыкающего диода.1.СО-фильтра, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,30 с целью повышения надежности и сниженияматериальных затрат путем ускоренноговосстановления запирающих свойств транзисторного ключа, введена цепь форсированного запирания из диода,35 последовательно соединенных разрядногорезистора, конденсатора и зарядного резистора, при этом первый вывод конденсаторачерез зарядный резистор подключен к общей точке прямо включенного диода, эамы 40 кающего диода и дросселя 1 СО-фильтра,второй вывод конденсатора соединен черездиод с коллектором или эмиттером транзисторного ключа и через разрядный резисторс базой или эмиттером транзисторного клю 45 ча,,ФСоставитель А, ЯкушкинТехред М. Моргентал актор М, Бланар Корректор С. Ц 3 евкун,оизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина. 10 аз 1411 Тираж 399 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5