PL169539B1 - Układ przetwornicy dwutaktowej z dodatkowym uzwojeniem sprzężenia zwrotnego - Google Patents

Abstract

Układ przetwornicy dwutaktowej z dodatkowym uzwojeniem sprzężenia zwrotnego zawierający regulator napięcia, transformator zjednym lub wieloma uzwojeniami wyjściowymi i uzwojeniem ujemnego sprzężenia zwrotnego, znamienny tym, że posiadajeden dławik pomocniczy (L) w obwodzie sprzężenia zwrotnego, włączony szeregowo z dodatkowymuzwojeniem(2)transformatora Tr i diodą prostowniczą D1.

Description

Przedmiotem wynalazku jest układ przetwornicy dwutaktowej z dodatkowym uzwojeniem sprzężenia zwrotnego.

Znane układy przetwornicy dwutaktowej, zawierające odizolowany od obwodów wyjściowych obwód pętli ujemnego sprzężenia zwrotnego cechują się dość dużymi zmianami napięć wyjściowych (jednego lub kilku) w stosunku do napięcia wejściowego i prądów wyjściowych. Dotyczy to szczególnie przetwornic pracujących przy dużych częstotliwościach, co powoduje powstawanie szkodliwych indukcyjności rozproszenia transformatora przetwornicy. Znane są również układy przetwornicy zawierające dodatkowe elementy, które zmniejszają zależność napięć wyjściowych od napięcia zasilającego i prądów wyjściowych. Stosuje się w tych rozwiązaniach dławiki umieszczone w obwodach wyjściowych, wykonane na wspólnym rdzeniu magnetycznym.

Znana jest z amerykańskiego opisu patentowego nr 5 008 794 regulowana przetwornica dwutaktowa z obwodem ujemnego sprzężenia zwrotnego. Przetwornica według opisu zawiera pomocniczy transformator impulsowy, którego odpowiednie uzwojenia włączone są w obwody wyjściowe i w obwód ujemnego sprzężenia zwrotnego. Rozwiązanie układu przetwornicy w znacznym stopniu eliminuje wpływ napięcia wejściowego na napięcie wyjściowe przetwornicy. Również mniejsze są zmiany napięć wyjściowych od zmian prądów wyjściowych. Zastosowanie powyższego rozwiązania wymaga jednak dopasowania parametrów transformatora impulsowego do obwodów wyjściowych, co jest czynnością kłopotliwą. Rozwiązanie to wywołuje znaczne zmiany napięć wyjściowych przy dużych asymetriach prądów wyjściowych. Oznacza to, że jedno napięcie wyjściowe znacznie zmienia swą wartość, gdy prąd w drugim obwodzie wyjściowym zmienia się w dużym zakresie. Ogranicza to dopuszczalną asymetrię obciążeń.

Układ przetwornicy dwutaktowej z dodatkowym uzwojeniem sprzężenia zwrotnego, zawierający regulator napięcia, transformator z jednym lub kilkoma uzwojeniami wyjściowymi oraz uzwojeniem ujemnego sprzężenia zwrotnego, według wynalazku charakteryzuje się tym, że posiada jeden dławik pomocniczy w obwodzie sprzężenia zwrotnego. Dławik ten włączony jest szeregowo z dodatkowym uzwojeniem transformatora i diodą prostowniczą pierwszą, znajdującą się w tym obwodzie.

Zaletą układu według wynalazku jest pełna stabilizacja napięć wyjściowych przy znacznych zmianach napięcia wejściowego. Asymetria obciążeń nie ma istotnego wpływu na wartość napięć wyjściowych.

Wynalazek zostanie bliżej objaśniony na przykładzie wykonania przedstawionym na rysunku, który jest schematem ideowym układu.

Przetwornica dwutaktowa z dodatkowym uzwojeniem sprzężenia zwrotnego składa się z transformatora Tr, regulatora napięcia R, obwodu ujemnego sprzężenia zwrotnego oraz dwóch obwodów wyjściowych Wy1, Wy2. Transformator Tr ma cztery uzwojenia . uzwojenie pierwotne 1, na które podawane jest impulsowo napięcie wejściowe, uzwojenie 2 sprzężenia zwrotnego

169 539 oraz dwa uzwojenia wyjściowe 3, 4 odizolowane od innych obwodów przetwornicy. Początki uzwojeń transformatora Tr oznaczone są kropką. Impuls napięciowy podawany na uzwojenie pierwotne 1 transformatora poprzez regulator napięcia R nie przenosi się na wyjścia Wy1, Wy2 przetwornicy, gdyż zapobiegają temu diody prostownicze druga i trzecia D2, D3, w pierwszym i drugim 3, 4 uzwojeniu wyjściowym. W tym czasie w rdzeniu transformatora Tr gromadzi się energia magnetyczna. Z chwilą zniknięcia impulsu wejściowego na uzwojeniu pierwotnym 1, na dwóch uzwojeniach wyjściowych 3, 4 i uzwojeniu 2 sprzężenia zwrotnego pojawiają się napięcia, które przepuszczane są przez diody prostownicze drugą i trzecią D2, D3 na odpowiednie wyjścia Wy1, Wy2, a przez diodę pierwszą D1 na wejście S regulatora napięcia R. Energia zgromadzona w rdzeniu magnetycznym transformatora Tr przekazywana jest poprzez diody prostownicze drugą i trzecią D2, d3, umieszczone w pierwszym 3 i drugim 4 uzwojeniu wyjściowym do kondensatorów drugiego C2 i trzeciego C3 w tych uzwojeniach 3, 4. W obwodzie ujemnego sprzężenia zwrotnego energia zgromadzona w rdzeniu transformatora Tr przekazywana jest poprzez diodę prostowniczą pierwszą D1 do kondensatora pierwszego C1 sprzężenia zwrotnego.

Napięcie powstające na wszystkich uzwojeniach 12, 3,4 transformatora Tr są proporcjonalne do ilości zwojów.

Utrzymując napięcie na uzwojeniu 2 sprzężenia zwrotnego na stałym poziomie tzn. utrzymując napięcie na kondensatorze pierwszym C1 sprzężenia zwrotnego, utrzymuje się stałe napięcia na dwóch uzwojeniach wyjściowych 3,4 i na kondensatorach drugim i trzecim C2, C3 znajdujących się w ich obwodach wyjściowych. Na skutek występowania indukcji rozproszenia transformatora Tr komutacja napięcia, a więc i prądu wywołuje przecięcia na uzwojeniach 1, 2, 3, 4 transformatora. Te przecięcia są szczególnie niebezpieczne na uzwojeniu 2 sprzężenia zwrotnego, gdyż uzwojenie to jest mało obciążone i wszelkie szpilki (skoki) napięcia są słabo tłumione. Przy dużych częstotliwościach pracy przetwornicy, gdy indukcja rozproszenia transformatora Tr jest znaczna, a impedancja uzwojeń mała_zzjawisko występowania przecięć jest znaczne i trudne do usunięcia układami gaszącymi typu RC. Dzięki zastosowaniu dławika pomocniczego L, włączonego między diodę prostowniczą pierwszą D1 a kondensator pierwszy C1 sprzężenia zwrotnego wszelkie przecięcia są całkowane i nie przedostają się na wejście S sprzężenia zwrotnego regulatora napięcia R. Przecięcia na dwóch uzwojeniach wyjściowych 3, 4 transformatora Tr nie są groźne, gdyż ze względu na znaczne pojemności C2, C3 w ich obwodach nie przedostają się na wyjścia Wy1, Wy2. Kondensator pierwszy Cl sprzężenia zwrotnego musi mieć bardzo małą pojemność, aby szybkość działania pętli sprzężenia zwrotnego była duża. Dobierając odpowiednią wartość indukcyjności dławika pomocniczego L w zależności od indukcyjności rozproszenia transformatora Tr można uzyskać wysoką stabilność napięć wyjściowych Wy1, Wy2 przy zmianach napięcia wejściowego We i prądów wyjściowych. Również asymetria obciążeń nie ma wpływu znaczącego na wartość napięć wyjściowych Wy1, Wy2. Stabilizację napięć wyjściowych Wy1, Wy2 uzyskuje się przy pomocy dodatkowego uzwojenia 2 sprzężenia zwrotnego, zapewniającego izolację obwodów wyjściowych od obwodów wejściowych przetwornicy.

169 539

Wy 2

Wy1

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 2,00 zł

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   Układ przetwornicy dwutaktowej z dodatkowym uzwojeniem sprzężenia zwrotnego zawierający regulator napięcia, transformator z jednym lub wieloma uzwojeniami wyjściowymi i uzwojeniem ujemnego sprzężenia zwrotnego, znamienny tym, że posiada jeden dławik pomocniczy (L) w obwodzie sprzężenia zwrotnego, włączony szeregowo z dodatkowym uzwojeniem (2) transformatora Tr i diodą prostowniczą D1.