магнитотранзисторный генератор

Формула изобретения

Магнитотранзисторный генератор, содержащий трансформатор с первой и второй обмотками, которые выполнены с отводами, два транзистора, первый источник питания, шесть диодов, первый и второй резисторы, при этом параллельно база-эмиттерным переходам первого и второго транзисторов включены соответственно первый и второй диоды в обратном направлении, отличающийся тем, что в него введены второй, третий и четвертый источники питания, при этом база первого транзистора через первый резистор соединена с первым выводом первой обмотки трансформатора, база второго транзистора через второй резистор соединена с первым выводом второй обмотки трансформатора, отводы от первой и второй обмоток трансформатора подключены к эмиттерам соответственно первого и второго транзисторов, одноименные первые выводы первого - четвертого источников питания соединены соответственно с эмиттером первого транзистора, вторым выводом первой обмотки трансформатора, вторым выводом второй обмотки трансформатора и эмиттером второго транзистора, одноименные вторые выводы первого - четвертого источников питания подключены соответственно к коллектору второго транзистора, аноду третьего диода, аноду четвертого диода и коллектору первого транзистора, аноды пятого и шестого диодов соединены соответственно с отводами первой и второй обмоток трансформатора, катоды пятого и третьего диодов подключены к коллектору первого транзистора, катоды четвертого и шестого диодов - к коллектору второго транзистора.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к электротехнике и электронике и может быть использовано в устройствах питания радиоэлектронной аппаратуры, для питания электроприводов и т.д.

Известен магнитотранзисторный генератор (авт. св. СССР N 416825, кл. H 03 K 3/26, 22.06.74), который состоит из двух транзисторов, трансформатора, источника питания, шести диодов и резисторов.

Этот генератор просто устроен, однако при больших значениях напряжения питания его трансформатор имеет большие массу и габариты, а также уменьшенный КПД.

Сущность изобретения состоит в том, что в магнитотранзисторный генератор, содержащий трансформатор с двумя обмотками, два транзистора, два источника питания, четыре диода и резистор, причем параллельно выводам база-эмиттерных переходов и к выводам коллекторов и эмиттеров транзисторов присоединены диоды в обратном направлении, к выводу базы первого транзистора через резистор подключен первый вывод первой обмотки трансформатора, первые одноименные выводы первого и второго источников питания соединены с выводами эмиттеров первого и второго транзисторов соответственно, а вторые одноименные выводы второго и первого источников питания соединены с выводами коллекторов первого и второго транзисторов соответственно, введены два дополнительных источника питания, резистор и два диода, а обмотки трансформатора выполнены с отводами, причем отвод от первой обмотки присоединен к выводу эмиттера первого транзистора, а отвод от второй обмотки - к выводу эмиттера второго транзистора, первый вывод второй обмотки через введенный резистор соединен с выводами базы второго транзистора, а вторые выводы первой и второй обмоток трансформатора присоединены к первым одноименным выводам первого и второго дополнительных источников питания соответственно, вторые одноименные выводы которых присоединены к анодам первого и второго введенных диодов, катоды которых присоединены к выводам коллекторов первого и второго транзисторов соответственно.

На прилагаемом чертеже изображена схема магнитотранзисторного генератора.

Он состоит из транзисторов 1 и 2, трансформатора 3, источников питания 4 и 5, дополнительных источников питания 6 и 7, из диодов 8 - 13 и резисторов 14 и 15.

Первые одноименные выводы каждого из источников питания 4 и 5 в отдельности соединены с выводами эмиттеров транзисторов 1 и 2 и с отводами от обмоток трансформатора 3, вторые одноименные выводы каждого из источников питания 4 и 5 в отдельности соединены с выводами коллекторов транзисторов 1 и 2 и с катодами диодов 9 и 12, аноды которых присоединены к вторым одноименным выводам дополнительных источников питания 6 и 7, первые одноименные выводы которых соединены с вторым выводами соответствующих обмоток трансформатора 3, а каждый из первых выводов обмоток трансформатора 3 в отдельности соединен через резисторы 14 и 15 с базовыми выводами транзисторов 1 и 2 соответственно. Параллельно выводам база-эмиттерных переходов и к выводам коллекторов и эмиттеров транзисторов 1 и 2 присоединены диоды 8, 10, 11, 13 в обратном направлении.

Пусть в начальный момент времени открыт транзистор 1. Тогда магнитопровод трансформатора 3 перемагничивается в одной из направлений и его изменяющийся магнитный поток наводит ЭДС в обмотках, которая вызывает ток, открывающий транзистор 1 по цепи: от первого вывода первой обмотки через резистор 14, база-эмиттерный переход транзистора 1 к отводу от первой обмотки трансформатора 3. При насыщении магнитопровода трансформатора 3 под действием положительной обратной связи транзистора 1 и 2 переключаются и далее перемагничивание магнитопровода происходит в обратном направлении. При переключении транзисторов 1 и 2 накопленная упругая энергия намагничивания магнитопровода нагрузки высвобождается при индуктировании ЭДС в ее обмотках с последующим направлением получившейся электрической энергии через коллекторно-эмиттерную цепь открывающегося транзистора и диод, присоединенный к выводам коллектора и эмиттера закрывающегося транзистора, в соответствующий источник питания.

Если величина напряжения дополнительных источников питания 6 и 7 в десятки раз меньше величины напряжения источников питания 4 и 5, то число витков обмоток трансформатора 3 будет в десятки раз меньше числа витков обмоток трансформатора совершенствуемого генератора при той же частоте перемагничивания. Если магнитотранзисторный генератор используется для прямого преобразования постоянного напряжения, то мощность трансформатора расходуется в основном для управления транзисторами 1 и 2 и сам трансформатор может иметь значительно меньшие массу и габариты.

Изготовленный по предложенной схеме генератор мощностью 0,15 кВт с выходным напряжением 220 В, частотой 50 Гц при простоте устройства имеет расчетный КПД, равной 0,98 (см. стр. 258 монографии Лобунец О.Д. Источники вторичного питания электротехнических устройств и радиоэлектронной аппаратуры. - 2-е изд., перераб. и доп. - Екатеринбург: Уральский ун-т, 1996. - 293 с.: ил), что подтверждено экспериментально (см. там же, с. 277).