При малых коэффициентах преобразования целесообразно применять схему рис. l-8,s.

Уменьшения напрял<ения на закрытых транзисторах .в однотрансформаторных преобразователях с- обратной связью по току можно достигнуть, применяя транзисторы различного типа проводимости, эмиттеры и базы которых соответственно объединены (рис. 1-9) [Л. 20, -21]. При таком соединении транзисторов напряжение эмиттер - база (или база - эмиттер) открытого транзистора прикладывается к переходу эмиттер - база второго транзистора в запирающем направлении.

Рис. 1-9. Полумостовая схема однотрансформаторного преобразов1теля с обратной связью по току с уменьшенными напряжениями на закрытых транзисторах.

Напряжения на переходах эмиттер - база и коллектор - база закрытого транзистора в таких схемах неве-,лики и равны:

/бэ/эб.н; f/6K f/36.H+f/b (1-22)

-где f/эб.н - напряжение на переходе эмиттер - база открытого транзистора.

Принцип действия таких схем рассмотрим на при-:мере полумостового преобразователя рис. 1-9.

В схеме рис. 1-9 в установившемся режиме одинаковые конденсаторы Ci и Сг заряжены до половины напряжения источника питания, поэтому при одинаковых мощности и напряжении на нагрузке ток через открытый транзистор примерно вдвое больше, чем в схемах со средней точкой первичной обмотки трансформатора. Последнее* вдвое увеличивает потери в транзисторах и при низких напряжениях источника питания значительно снил<ает к. п. д. преобразователя.

При открытом транзисторе Ti заряжается конденсатор Ci и разряжается конденсатор Сг. Ток базы тран-:зистора Ti замыкается.по контуру: переход база - эмиттер Ti, вторичная обмотка Шг трансформатора, нагрузка преобразователя, включенная через выпрямительный мост Д. -20

(1-23)

(1-24)

(1-25)

Коммутация транзисторов осуществляется за счет насыщения магнитопровода трансформатора и аналогична коммутации в схемах рис. 1-4. Трансформатор работает с максимальной индукцией, равной индукции насыщения материала магнитопровода.

Напряжение на нагрузке

Напряжение на закрытом транзисторе Напряжение на закрытых диодах

Данная схема в силу своей простоты и сравнительно малых габаритов (за счет выполнения первичной обмотки трансформатора без средней точки) мол<ет найти применение при относительно высоких напряжениях источника питания (больще 6-12 В) и малых мощностях нагрузки.

Силовая часть рассмотренных выще схем (за исключением последней) была выполнена со средней точкой первичной обмотки трансформатора. В настоящее время известны однотрансформаторные преобразователи с обратной связью по току, силовая часть которых выполнена по полумостовой и мостовой схемам [Л. 22-25]. Эти схемы не получили большого распространения в низковольтных источника[х питания либо потому, что- они имеют значительно более низкий к. п. д., чем преобразователи с силовой частью со средней точкой первичной обмотки, за счет практически вдвое больших потерь в транзисторах (мостовые и полумостовые схемы с искусственной средней точкой источника питания), либо потому, что необходимость иметь два источника питания или отвод от средней точки источника питания значительно усложняет систему электропитания. Вследствие этого эти схемы здесь не рассматриваются.

Используя однотрансформаторные преобразователи с обратной связью по току, можно получить высокий

о 1 г 3 Ч 5 S 7 в

Рис. 1-10. Сравнительные характеристики схем с обратной связью по току (/) и напряжению (2).

к. п. д. при низких входных напряжениях. На рис. 1-10 (кривая /) приведены результаты экспериментального исследования преобразователя, выполненного по схеме рис. 1-8,6 при f/i=l,5 В; 6н=27,5 В. На этом ле рисунке -приведены (кривая 2) результаты экспериментального исследования преобразователя при аналогичных электрических данных, но выполненного по схеме с обратной связью по напряжению (см. рис. 1-2,а). Из рис. 1-10 видно, что даже при таком низком входном напряжении максимальный к. п. д. схемы рис. 1-8,6 достаточно высок (86%) и примерно на 15% выше, чем максимальный к. п. д. схемы рис. 1-2,а.

1-4. Преобразователм с обратной связью по току с увеличенным коэффициентом преобразования входного напряжения

Существенным недостатком однотрансформаторных схем с обратной связью по току является ограниченный диапазон возможных коэффициентов преобразования входного напряжения

kn=UnlU,. (1-26)

Последнее объясняется тем, что при заданных значе* ниях напряжения и мощности источника питания, т. е. при заданном токе коллектора открытого транзистора, ток базы (нагрузки) будет уменьшаться с увеличением напряжения на нагрузке. При определенном значении напряжения на нагрузке нарушается условие насыщения открытого транзистора и схема перестает работать.

Определим максимальное значение kn однотрансформаторных схем с обратной связью по току, приняв, что к. п. д. преобразователя не зависит от значения кпу а коэффициент усиления - от коллекторного тока.

Выразим коэффициент преобразования через входные и выходные параметры преобразователя. Вместо (1-26) имеем:

knr]hlln=r]{l+lulln), (1-27)

где 1-] - к. п. д. преобразователя.

Для работы транзистора в режиме насыщения необходимо, чтобы выполнялось условие

/б.мин>/к/5. (1-28)

Из (1-27) и (1-28) получим:

п.макс=Г1(+1). (1-29)