CS268024B1

CS268024B1 - Connection of a stabilized DC voltage converter

Info

Publication number: CS268024B1
Application number: CS875465A
Authority: CS
Inventors: Jaroslav Hrassky
Original assignee: Jaroslav Hrassky
Priority date: 1987-07-20
Filing date: 1987-07-20
Publication date: 1990-03-14
Also published as: CS546587A1

Abstract

Toto zapojení lze vyuíít pro získání vysokého napětí, například v bateriových přístrojích pro měření izolace apod. Přednosti blokujících měničů Je velké výstupní napětí na závit vinutí. Zachováni této přednosti Je podmíněno malým OgE * velkým UEB spínacího tranzistoru. U germaniových tranzistorů je DBE=0,3V a UíB=10 ai 20V. U křemíkových tranzistorů Je Dbe=0,8V a UíS=3 ai 6V. Proto napětí na závit vinutí při pouiití křemíkového tranzistoru v stejném zapojení mueí být 2 ai 6 krát meněí. To znamená větěí počet závitů, větěí rozměr transformátoru a meněí účinnost. Tento problém je vyřešen v zapojení dle obr.l tak, ie budící vinutí Je rozděleno do dvou částí. První část budícího vinutí Je zapojena mezi minus pól baterie a emitor budícího tranzistoru a druhá část budícího vinutí je zapojena mezi kolektor budícího tranzistoru a bázi spínacího tranzistoru, jehoi emitor je spojen s plus pólem baterie. Ve vstupní fázi napětí obou částí budících vinutí se sečítá a působí na bázi spínacího tranzistoru. Ve výstupní fázi působí na bázi spínacího tranzistoru jen napětí druhé části budícího vinutí a napětí první části budícího vinutí působí na bázi budícího tranzietorů. Takové zapojení umoiňuje zachování velkého výstupního napětí na závit vinutí a prakticky se vyrovnává zapojení s germaniovým tranzistorem.This connection can be used to obtain high voltage, for example in battery devices for measuring insulation, etc. The advantages of blocking converters are a large output voltage per winding turn. Maintaining this advantage is conditioned by a small OgE * large UEB of the switching transistor. For germanium transistors, DBE=0.3V and UiB=10 to 20V. For silicon transistors, Dbe=0.8V and UiS=3 to 6V. Therefore, the voltage per winding turn when using a silicon transistor in the same connection can be 2 to 6 times smaller. This means a larger number of turns, a larger transformer size and lower efficiency. This problem is solved in the connection according to Fig. 1 so that the excitation winding is divided into two parts. The first part of the field winding is connected between the minus pole of the battery and the emitter of the field transistor, and the second part of the field winding is connected between the collector of the field transistor and the base of the switching transistor, whose emitter is connected to the plus pole of the battery. In the input phase, the voltage of both parts of the field windings is summed up and acts on the base of the switching transistor. In the output phase, only the voltage of the second part of the field winding acts on the base of the switching transistor, and the voltage of the first part of the field winding acts on the base of the field transistor. Such a connection allows maintaining a large output voltage per turn of the winding and practically equals the connection with a germanium transistor.

Description

Vynález ee týká zapojení stabilizovaného blokujícího měniče stejnosměrného napětí s vlastním buzením pomocí zpětnovazebního vinutí a řeší problém použití křemíkového tranzistoru v tomto měniči ve funkci spínače. Těchto měničů se nejčastěji používá v přístrojích napájených z baterie pro získání vysokého napětí, například v přístrojích pro měření radioaktivity, měření izolace a pod..The invention ee relates to the connection of a stabilized blocking DC converter with self-excitation by means of a feedback winding and solves the problem of using a silicon transistor in this converter as a switch. These transducers are most often used in battery-powered devices to obtain high voltage, for example in devices for measuring radioactivity, measuring insulation, etc.

VětSina dnes používaných blokujících měničů buzených zpětnovazebním vinutím jsou osazena ve funkci spínače germaniovým tranzistorem, který pro tento účel má velmi příznivé vlastnosti: malé U_nr=0,3 V a velké závěrné napětí U—,=10 až 20 V. U křemíkových tranzistorů W°>^{8 v} “ W3 až 6 V. Proto při použití křemíkových tranzistorů v blokujícím měniči se musí zvýšit počet závitů 2 až 6 krát, čímž se zvětSují rozměry, klesá účinnost a blokující měnič ztrácí svou základní přednost: velké výstupní napětí na malém počtu závitů.Most of the blocking converters used today driven by a feedback winding are equipped as a switch with a germanium transistor, which for this purpose has very favorable properties: small U _nr = 0.3 V and large closing voltage U -, = 10 to 20 V. For silicon transistors W °> ^{8 v} “W3 to 6 V. Therefore, when using silicon transistors in a blocking inverter, the number of turns must increase 2 to 6 times, which increases the dimensions, decreases the efficiency and locks the inverter loses its basic advantage: high output voltage on a small number of turns .

Výše uvedené nedostatky jsou odstraněny zapojením stabilizovaného blokujícího měniče stejnosměrného napětí podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že budící vinutí je rozděleno do dvou částí z nichž první část budícího vinutí je zapojena mezi minus pól baterie a emitor budícího tranzistoru a druhá část budícího vinutí je zapojena mezi kolektor budícího tranzistoru a bázi spínacího tranzistoru, jehož kolektor je spojen přes kolektorové vinutí minus pólem baterie jeho emitor je spojen s plus pólem baterie přitom báze budícího tranzistoru je spojena přes bázový odpor s plus pólem baterie a přímo e výstupem komparátoru, jehož vstup je spojen přes referenční prvek s výstupním filtračním kondenzátorem a s katodou usměrňovači' diody spojené svou anodou se sekundárhím vinutím.The above drawbacks are eliminated by connecting a stabilized blocking DC converter according to the invention, the essence of which consists in that the excitation winding is divided into two parts, the first part of the excitation winding being connected between the minus pole of the battery and the emitter of the excitation transistor and the second part of the excitation winding; connected between the collector of the excitation transistor and the base of the switching transistor, the collector of which is connected via the collector winding minus the battery pole, its emitter is connected to the plus pole of the battery; connected via a reference element to an output filter capacitor and to a cathode rectifier diode connected by its anode to a secondary winding.

Takové zapojení umožňuje snížit závěrné napětí na bázi spínacího tranzistoru na poloviční hodnotu za stejných podmínek vinutí, čímž umožňuje zachování velkého výstupního napětí na malém počtu závitů a prakticky se vyrovnává zapojení s germaniovým tranzistorem. .Such a connection makes it possible to reduce the closing voltage based on the switching transistor to half value under the same winding conditions, thus enabling a large output voltage to be maintained on a small number of turns and practically balancing the connection with a germanium transistor. .

Na přiloženém obr. 1 je znázorněno konkrétní zapojení stabilizovaného blokujícího měniče stejnosměrného napětí podle vynálezu.The specific connection of a stabilized blocking DC voltage converter according to the invention is shown in the enclosed Fig. 1.

Zapojení dle obr. 1 sestává z transformátoru, který má první část budícího vinutí £ a druhou část budícího vinutí 2» kolektorové vinutí 5 a sekundární vinutí 11. Dále zapojení obsahuje budící tranzistor 2., spínací tranzistor £, bázový odpor <5, komparátor £, referenční prvek .8, výstupní filtrační kondonzátor 10 a usměrňovači diodu £. Tyto součástky jsou navzájem propojeny tak, že první část budícího vinutí £ Je zapojena mezi minus pól baterie a emitár budicího tranzistoru .2 a druhá část budicího vinutí J Je zapojena mezi kolektor budícího tranzistoru 2. a bázi spínacího tranzistoru £, jehož kolektor Je spojen přes kolektorové vinuti £ s minus pólem baterie a jeho emitor je spojen s plus polem baterie. Báze budícího tranzistoru 2. je spojena přes bázový odpor £ s plus pólem baterie a přímo s výstupem komparátoru 2, jehož vstup je spojen přes referenční prvek 8 s výstupním filtračním kondenzátorem 10 a a katodou usměrňovači diody «pojené svou anodou se sekundárním vinutím 11. Toto zapojení pracuje tak, že ve vstupní fázi se spínací tranzistor £ budí součtem napětí baterie, napětí první části budícího vinutí £ a napětí druhé části budícího vinutí £ přes sepnutý budící tranzistor .2. Ve výstupní fázi napětí první části budícího vinutí £ působí Jako závěrné na bázi bpdiciho tranzistoru 2. a napětí druhé části budícího vinutí £ působí Jako závěrné na bázi spínacího tranzistoru £. Ve výstupní fázi se energie magnetického pole transformátoru předává sekundárním vinutím 11 a usměrňovači diodou £ do filtračního kondensátoru 10 a do zátěže. Po dosažení jmenovité hodnoty výstupního napětí se přes referenční prvek 8 překlopí komparátor 2 tak, že zkratuje bázi budícího tranzistoru 2 * ninus pólem baterie, čímž se budicí tranzistor £ uzavře a přeruší buzeni spínacího tranzistoru £. Tento zavřený stav trvá tak dlouho dokud výstupní napětí neklesne pod přípustnou mez, pak se děj opakuje.The circuit according to FIG. 1 consists of a transformer having a first part of the excitation winding 6 and a second part of the excitation winding 2, a collector winding 5 and a secondary winding 11. , a reference element 8, an output filter capacitor 10 and a rectifier diode 6. These components are interconnected so that the first part of the excitation winding 6 is connected between the minus pole of the battery and the emitter of the excitation transistor 2 and the second part of the excitation winding J is connected between the collector of the excitation transistor 2 and the base of the switching transistor 6, the collector of which is connected via the collector winding £ with the minus pole of the battery and its emitter is connected to the plus field of the battery. The base of the excitation transistor 2 is connected via a base resistor £ with the plus pole of the battery and directly to the output of the comparator 2, the input of which is connected via a reference element 8 to an output filter capacitor 10 and a cathode of a rectifier diode connected by its anode to the secondary winding. operates in such a way that in the input phase the switching transistor £ is excited by the sum of the battery voltage, the voltage of the first part of the excitation winding £ and the voltage of the second part of the excitation winding £ via the closed excitation transistor 2. In the output phase, the voltage of the first part of the excitation winding 6 acts as a terminator on the basis of the switching transistor 2 and the voltage of the second part of the excitation winding 6 acts as a terminator on the basis of the switching transistor 6. In the output phase, the energy of the magnetic field of the transformer is transmitted by the secondary winding 11 and the rectifier diode 6 to the filter capacitor 10 and to the load. After reaching the nominal value of the output voltage, the comparator 2 is flipped over the reference element 8 so as to short-circuit the base of the excitation transistor 2 * with the pole of the battery, whereby the excitation transistor 6 closes and interrupts the excitation of the switching transistor 6. This closed state lasts until the output voltage drops below the permissible limit, then the process is repeated.

Ce 26ΘΟ24 BlCe 26ΘΟ24 Bl

Tento vynález lze využít především všude tam kde se používají blokující měniče malého výkonu, obzvlášt při napájení jedním monočlánkem.The present invention can be used in particular wherever low-power blocking converters are used, especially when supplied with a single monocell.

Claims

OBJECT OF THE INVENTION

Connection of a stabilized blocking DC converter with self-excitation by means of a feedback winding, characterized in that the excitation winding is divided into two parts, the first part of the excitation winding (1) being connected between the battery pole and the exciter of the excitation transistor (2) and the second part of the excitation winding. the winding (3) is connected between the collector of the excitation transistor (2) and the base of the switching transistor (4), the collector of which is connected via the collector winding (5) to the negative pole of the battery and its emitter is connected to the battery pole. a resistor (6) connected by its other end e to the base of the excitation transistor (2) and e to the output of a comparator (7), the input of which is connected via a reference element (θ) and an output filter capacitor (10) to a cathode of a rectifier diode (9) secondary winding (11).