Автогенерация двух последовательно включенных транзисторов, схема преобразователя напряжения

Такой автогенератор изобретен 25.12.84 г. и описан в авторском свидетельстве СССР№1368950. Н02М 7/538, G05F1/08 под названием "Преобразователь напряжения В.Ю. Солонина". В нем впервые реализована автоматическая (с помощью автогенерации) передача электричества порциями через последовательный колебательный контур [1].

Принципиальная схема

Принципиальная электрическая схема такого автогенератора показана на рис.1. Входное напряжение для него подается через выпрямитель на элементах VD1-VD4, R2, С1. Рабочая точка транзистора VT2 выведена на границу режима отсечки резисторами R4, R5.

Транзистор еще закрыт, но увеличена его паразитная проводимость коллектор-эмиттер, и малейший рост напряжения на базе приводит к его открытию, т.е. уменьшено напряжение с обмотки 111 трансформатора Т1, необходимое для управления транзистором VT2.

Для создания условий автогенерации увеличена проводимость первого ключа путем введения резистора R1 параллельно транзистору VT1.

При подключении входа преобразователя к сети сглаживающий конденсатор С1 плавно заряжается через резистор R2, предназначенный для защиты диодного моста VD1-VD4 от перегрузки и уменьшения уровня помех в сети.

Напряжение с конденсатора С1 через резистор R1 прикладывается к колебательному контуру, выполненному но трансформаторе Т1 и конденсаторе С2.

Во вторичной обмотке II наводится импульс напряжения. Мощности этого импульса достаточно для открытия транзистора VT1, так как в начальный момент времени ток через

Рис. 1. Принципиальная схема автогенератора на двух транзисторах.

транзистор VT1 не протекает из-за самоиндукции трансформатора Т1. Затем увеличивается ток со вторичной обмотки II, удерживающий транзистор VT1 в полностью открытом состоянии. Транзистор VT2 в течение этого полупериода колебательного процесса полностью закрыт.

Его удерживает в закрытом состоянии ЭДС, наводимая во вторичной обмотке III. После заряда конденсатора С2 ток через транзистор VT1 прекращается, и он закрывается.

Во втором полупериоде колебательного процесса в контуре Т1, С2 ток в начальный момент времени, когда транзисторы еще закрыты, протекает через делитель R5R4.

В результате транзистор VT2 открывается и удерживается в полностью открытом состоянии. После разряда конденсатора С2 ток через транзистор VT2 прекращается, и он закрывается.

Таким образом, ток через транзисторы проходит, когда они полностью открыты и имеют минимальное сопротивление коллектор-эмиттер.

Передаваемая на выход мощность задается пропускной способностью колебательного контура и частотой пропускания порций энергии, т.е. описанный преобразователь является аттенюатором (ослабителем) тока, проходящего через нагрузку.

Выходную энергию можно снимать с любой точки преобразователя или с любого разрыва его проводников. На схеме рис. 1 показан съем выходной энергии с колебательного контура с помощью вторичной обмотки IV.

Детали

Трансформатор выполнен на ферритовом кольце К32х16х12 2000НМ1. Обмотки I, II, III, IV содержат соответственно 70, 6, 6, 5 витков провода ПЭВ-2 0,3 мм, выполнены виток к витку с внешней стороны сердечника и отделены друг от друга. Конденсаторы Cl, С2 любые, выдерживающие напряжение 400 В.

Рис. 2. График зависимости выходного действующего напряжения от сопротивления нагрузки, подключенной к обмотке IV.

На графике рис.2 показана зависимость выходного действующего напряжения от сопротивления нагрузки, подключенной к обмотке IV. При этих сопротивлениях нагрузки нагрев транзисторов минимальный. Рабочая частота преобразования порядка 20 кГц.

В.Ю. Солонин, г. Конотоп.

Литература: 1. А.с.957183 СССР, МКИ G05P 1/08. Аттенюатор тока В.Ю. Солонина/В.Ю.Солонин// Открытия, Изобретения. - 1982. - N33.