МОСТОВОЙ АВТОГЕНЕРАТОРНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ
BRIDGE SELF-EXCITED VOLTAGE CONVERTER

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для построения генераторов и преобразователей напряжения во вторичных источниках питания радиоэлектронной аппаратуры.
Известен мостовой автогенераторный преобразователь напряжения, (патент RU № 2340076), который выбран в качестве прототипа, содержащий первый, второй, третий и четвёртый транзисторы, эмиттеры первого и второго транзисторов объединены и подключены к одной из шин источника питания, переходы эмиттер-база всех транзисторов шунтированы диодами, база первого транзистора через управляющую обмотку трансформатора и резистор 10 подключена к базе второго транзистора, а через резистор 11 - к базе четвёртого транзистора, первичная обмотка трансформатора включена между эмиттерами третьего и четвёртого транзисторов, коллектор первого транзистора подключен к базе третьего транзистора, а коллектор второго транзистора подключен к базе четвёртого транзистора, коллекторы третьего и четвёртого транзисторов подключены к соответствующей шине источника питания, а в цепь коллектор-база третьего и четвёртого транзисторов включены резисторы 12, 13.
Недостатком такого мостового автогенераторного преобразователя напряжения является потеря мощности на третьем и четвёртом транзисторах в открытом состоянии за счёт высокого остаточного напряжения на переходах эмиттер-коллектор, что снижает коэффициент полезного действия мостового автогенераторного преобразователя напряжения, при этом искажается прямоугольная форма, что приводит к изменению скважности переменного напряжения, кроме того, в момент насыщения магнитопровода возникает бросок тока через транзисторы, тем самым снижается надёжность автогенераторного преобразователя напряжения.
Задачей настоящего изобретения является снижение потери мощности на транзисторах мостового автогенераторного преобразователя напряжения, улучшение формы прямоугольного переменного напряжения и повышение надежности, за счет уменьшения тока перемагничивания насыщающегося трансформатора.
Поставленная задача достигается тем, что в мостовом автогенераторном преобразователе напряжения, содержащем первый, второй, третий и четвертый транзисторы, эмиттеры первого и второго транзисторов объединены и через пятый резистор подключены к одной из шин источника питания, между базами первого и второго транзисторов, через десятый и шестой резисторы, включена управляющая обмотка девятого трансформатора, средний вывод которой, подключен к шине источника питания, база первого транзистора, через одиннадцатый резистор подключена к базе четвертого транзистора, переходы эмиттер-база третьего и четвертого транзисторов шунтированы седьмым и восьмым диодами соответственно, первичная обмотка девятого трансформатора включена между эмиттерами третьего и четвертого транзисторов, коллектор первого транзистора подключен к базе третьего транзистора, а коллектор второго транзистора к базе четвертого транзистора, коллекторы третьего и четвертого транзисторов подключены к соответствующей шине источника питания, в цепь база-эмиттер третьего и четвертого транзисторов включены насыщающие источники, состоящие из вторичных обмоток девятого трансформатора последовательно с которыми включены соответственно четырнадцатый и пятнадцатый резисторы, в цепь база-коллектор третьего и четвертого транзисторов включены двенадцатый и тринадцатый резисторы соответственно.
Суть предлагаемого изобретения поясняется чертежом (фиг. 1), где представлена электрическая схема мостового автогенераторного преобразователя напряжения.
Мостовой автогенераторный преобразователь напряжения состоит из транзисторов одинаковой проводимости 1, 2, 3, 4, при этом эмиттеры транзисторов 1, 2 объединены и через резистор обратной связи 5 подключены к одной из шин источника питания мостового автогенераторного преобразователя напряжения, между базами транзисторов 1, 2 через симметрирующие резисторы 10, 6 включена управляющая обмотка трансформатора 9, средний вывод которой подключен к соответствующей шине источника питания мостового автогенераторного преобразователя напряжения. База транзистора 1 через резистор смещения 11 соединена с базой транзистора 4, переходы эмиттер-база, транзисторов 3, 4 шунтированы диодами 7, 8, между эмиттерами транзисторов 3, 4 включена первичная обмотка трансформатора 9, коллектор транзистора 1 подключен к базе транзистора 3, коллектор транзистора 2 подключен к базе транзистора 4, коллекторы транзисторов 3, 4 подключены к соответствующей шине источника питания мостового автогенераторного преобразователя напряжения. В цепь база-эмиттер транзисторов 3, 4 включены насыщающие источники, состоящие из вторичных обмоток трансформатора 9 и ограничивающих резисторов 14, 15, соединённых последовательно каждый со своей обмоткой трансформатора 9. В цепи база-коллектор транзистора 3, 4 включены отпирающие резисторы 12, 13.
Автогенераторный режим работы мостового автогенераторного преобразователя напряжения обеспечивается за счет первоначального тока смещения мостовой схемы через резисторы 13, 11 и перемагничивания магнитопровода трансформатора 9 от значения индукции минус Bs до плюс Bs и обратно, где Bs - индукция насыщения магнитопровода.
На базу транзистора 1 подается ток смещения через резисторы 11, 13. Отпирание транзисторов 3, 4 в момент запуска обеспечивается резисторами 12, 13. Источники насыщения транзисторов, состоящие из вторичных обмоток трансформатора 9 и ограничительных резисторов 14, 15 подключены к цепи эмиттер-база транзисторов 3, 4 соответственно, которые под воздействием этих источников напряжения в открытом состоянии переходят в режим насыщения, тем самым снижается остаточное напряжение на переходах эмиттер-коллектор и потеря мощности на транзисторах, а так же улучшается прямоугольная форма переменного напряжения. Введение симметрирующих резисторов 10, 6 повышает стабильность импульсов скважностью равной двум. За счет резистора обратной связи 5 снижается бросок тока через первичную обмотку трансформатора 9 в момент перемагничивания магнитопровода, что облегчает режимы работы транзисторов мостового автогенераторного преобразователя напряжения.
Техническим результатом настоящего изобретения является снижение потери мощности на транзисторах мостового автогенераторного преобразователя напряжения посредством введения источников насыщения нижних транзисторов, а также улучшение формы прямоугольного переменного напряжения и повышение надежности за счет уменьшения тока перемагничивания насыщающегося трансформатора посредством введения симметрирующих резисторов в базовых цепях и резистора обратной связи в эмиттерных цепях верхних транзисторов.
Данное изобретение предназначено для применения в блоках управления приводами разрабатываемых АО «ИСС» в качестве задающего генератора вторичного источника питания.
Из известных заявителю патентно-информационных материалов не обнаружены признаки, сходные с совокупностью признаков заявляемого объекта.