RU2030086C1 - Преобразователь постоянного напряжения в постоянное - Google Patents

Преобразователь постоянного напряжения в постоянное Download PDF

Info

Publication number
RU2030086C1
RU2030086C1 SU5033234A RU2030086C1 RU 2030086 C1 RU2030086 C1 RU 2030086C1 SU 5033234 A SU5033234 A SU 5033234A RU 2030086 C1 RU2030086 C1 RU 2030086C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
voltage
transistor
capacitor
collector
chokes
Prior art date
Application number
Other languages
English (en)
Inventor
Акакий Ермолаевич Кереселидзе
Нана Михайловна Какалашвили
Original Assignee
Нана Михайловна Какалашвили
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Нана Михайловна Какалашвили filed Critical Нана Михайловна Какалашвили
Priority to SU5033234 priority Critical patent/RU2030086C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2030086C1 publication Critical patent/RU2030086C1/ru

Links

Images

Abstract

Использование: в источниках электропитания чаеподрезательных аппаратов. Сущность изобретения: увеличение диапазона регулирования выходного напряжения и повышение надежности преобразователя постоянного напряжения с трапецейдальной формой тока и напряжения. В начальный момент времени на базы транзисторных ключей 2 и 3 подаются отпирающие импульсы. Скорость нарастания коллекторных токов транзисторных ключей 2 и 3 ограничена небольшой индуктивностью дросселя 14. При достижении тока коллектора рабочего состояния он поддерживается на этом уровне дросселем 16, а напряжение на коммутирующем конденсаторе 10 равно напряжению на коллектор-эмиттере открытого транзисторного ключа 3. По окончании импульса закрывается транзисторный ключ 3, а ток, протекающий через конденсатор 10, заряжает его до напряжения питания благодаря дросселям 14 и 15. Процесс вывода оставшейся энергии из дросселей 14 и 15 осуществляется через обратные диоды 8 и 9, при этом напряжение на конденсаторе 11 равно напряжению на открытом диоде 8. В течение паузы напряжение на конденсаторах не изменяется и транзисторные ключи 4 и 5 в момент времени включаются при нулевом напряжении. 2 ил.

Description

Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике, и может быть использовано в электротехнологии, источниках питания.
Аналогом изобретения является транзисторный инвертор [1], выполненный по полумостовой схеме, с регулированием выходной мощности методом ШИМ. Данная схема является широко регулируемой, но имеет значительные динамические потери и, соответственно, плохие массогабаритные показатели.
Прототипом является регулируемый преобразователь постоянного напряжения в постоянное с трапецеидальной формой тока и напряжения [2], представляющий собой транзисторный инвертор, выполненный по полумостовой схеме, каждый транзистор которого шунтирован возвратным диодом и коммутирующим конденсатором, с дросселями переменного тока L1, L3 на первичной стороне транзисторного инвертора и дросселем L2 на вторичной стороне преобразователя. Недостатком схемы является небольшая ширина регулирования выходного напряжения, так как время запертого состояния транзистора не должно превышать времени перезаряда коммутирующих конденсаторов и времени вывода энергии из дросселей L1, L3, а так как среднее значение напряжения на обмотках дросселей переменного тока за период равно нулю, следовательно, γ не может быть меньше 0,5. Недостатком схемы является также невысокая надежность из-за необходимости контролирования вывода энергии из дросселей, так как после вывода энергии из дросселей коммутирующие конденсаторы заряжаются до значения, равного половине питающего напряжения, и включение транзистора после вывода энергии из дросселей сопровождается прохождением недопустимого тока разрядки конденсатора через транзистор.
Целью изобретения является увеличение диапазона регулирования выходного напряжения и повышение надежности преобразователя, т.е. исключение возможности прохождения недопустимого тока разрядки конденсатора через коллектор-эмиттер транзистора при его включении.
Для этого в преобразователь постоянного напряжения в постоянное, содержащий транзисторный инвертор, выполненный по полумостовой схеме, к диагонали переменного тока которого подсоединена обмотка дросселя, к коллектор-эмиттерам транзисторов которого параллельно подключены обратный диод и коммутирующий конденсатор, первичная обмотка трансформатора которого последовательно соединена с обмоткой дросселя, а вторичная обмотка через выпрямительные диоды и обмотку дросселя подключена к конденсатору, введены транзистор, коллектор-эмиттер которого шунтирован обратным диодом, при этом коллектор транзистора подключен к положительной входной клемме и конденсаторному делителю, а эмиттер - к коллектору транзисторной стойки полумоста, и транзистор, коллектор-эмиттер которого шунтирован обратным диодом, при этом коллектор транзистора подключен к эмиттеру транзисторной стойки полумоста, а эмиттер - к отрицательной входной клемме и конденсаторному делителю, а первичная обмотка трансформатора с последовательно соединенной обмоткой дросселя подсоединена к диагонали переменного тока преобразователя.
Введение двух транзисторных ключей с возвратными диодами предотвращает заряд коммутирующих конденсаторов после вывода энергии из дросселей, что повышает надежность схемы и позволяет увеличить диапазон регулирования выходного напряжения.
На фиг. 1 приведена электрическая схема преобразователя постоянного напряжения в постоянное; на фиг. 2 - временные диаграммы токов и напряжений.
Преобразователь постоянного напряжения в постоянное содержит трансформатор 1, транзисторные ключи 2 - 5, обратные диоды 6 - 9, коммутирующие конденсаторы 10 и 11, выпрямительные диоды 12 и 13, дроссели 14 и 15 переменного тока, дроссель 16, конденсатор 17 и конденсаторные делители 18 и 19.
Преобразователь постоянного напряжения в постоянное работает следующим образом.
В момент времени t0 на базы транзисторных ключей 2 и 3 подается отпирающий импульс. Скорость нарастания тока имеет постоянные времени, обусловленные дросселем 14, обеспечивающим сравнительно быстрый подъем тока до рабочего значения, и индуктивностью дросселя 16 на вторичной стороне трансформатора, поддерживающей выходной ток на уровне рабочего, при этом напряжение на коммутирующем конденсаторе 10 равно напряжению на коллектор-эмиттере открытого транзисторного ключа 3. При подаче в момент времени t1 на базу транзисторного ключа 3 запирающего импульса напряжение на коммутирующем конденсаторе благодаря энергии, накопленной в дросселях 14 и 15, нарастает до питающего напряжения, а напряжение на коллектор-эмиттере ранее закрытого транзисторного ключа 4 понижается до нулевого. После зарядки коммутирующего t2 конденсатора 10 до напряжения питания подается запирающий импульс тока на базу транзисторного ключа 2, последний запирается при нулевом токе (t3), в течение промежутка времени t2 - t3 выводится энергия, накопленная в обмотках дросселей 14 и 15. Так как во время паузы t3 - t4 напряжение на коммутирующих конденсаторах 10 и 11 не изменяется, в течение паузы нет необходимости контролировать вывод энергии из дросселей 14 и 15. Минимальная длительность импульса t0 - t1 при надежной работе преобразователя равна промежутку времени, за который дроссели 14 и 15 переменного тока накапливают энергию, необходимую для перезарядки коммутирующих конденсаторов 10 и 11. Таким образом, преобразователь постоянного напряжения в постоянное работает надежно при большом диапазоне регулирования выходного напряжения. В момент времени t4 подаются отпирающие импульсы на базы транзисторных ключей 4 и 5 и т.д.

Claims (1)

  1. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ, содержащий транзисторный инвертор, выполненный по полумостовой схеме на силовых транзисторах, зашунтированных соответствующими конденсаторами и обратными диодами, диагональ постоянного тока которого присоединена к входным выводам питания, а диагональ переменного тока - к последовательно соединенным цепям дросселя и первичной обмотки выходного трансформатора, вторичная обмотка которого через выпрямительные диоды и дополнительный дроссель подсоединена к накопительному конденсатору выходной цепи, блок управления, выполненный обеспечивающим поочередную коммутацию силовых транзисторов с паузой на нуле, отличающийся тем, что в цепи электродов силовых транзисторов, соединенных с входными выводами, введены согласно последовательно дополнительные транзисторы, зашунтированные соответствующими введенными обратными диодами, а блок управления выполнен обеспечивающим одновременное включение силового и дополнительного транзисторов соответствующего плеча и выключение дополнительного транзистора при достижении напряжения на соответствующем конденсаторе уровня напряжения питания.
SU5033234 1992-03-19 1992-03-19 Преобразователь постоянного напряжения в постоянное RU2030086C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5033234 RU2030086C1 (ru) 1992-03-19 1992-03-19 Преобразователь постоянного напряжения в постоянное

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5033234 RU2030086C1 (ru) 1992-03-19 1992-03-19 Преобразователь постоянного напряжения в постоянное

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2030086C1 true RU2030086C1 (ru) 1995-02-27

Family

ID=21599798

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU5033234 RU2030086C1 (ru) 1992-03-19 1992-03-19 Преобразователь постоянного напряжения в постоянное

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2030086C1 (ru)

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Конев Ю.И. и др. Источники вторичного электропитания. М.: Радио и связь, 1990, с.93. *
2. Мкртчян Ж.А. Основы построения устройств электропитания ЭВМ. М.: Радио и связь, 1990, с.66. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5438498A (en) Series resonant converter having a resonant snubber
US4709316A (en) Single-ended DC-to-DC converter with lossless switching
US4823249A (en) High-frequency resonant power converter
US5303138A (en) Low loss synchronous rectifier for application to clamped-mode power converters
Fujiwara et al. A novel lossless passive snubber for soft-switching boost-type converters
Hamada et al. A novel zero-voltage and zero-current switching PWM DC-DC converter with reduced conduction losses
US4719559A (en) Current-mode control of capacitively coupled power converters
US5172308A (en) DC-DC converter with transformer having a single secondary winding
US4138715A (en) Resonant switching converter
US20050180176A1 (en) Welding set with quasi-resonant soft-switching inverter
US5640318A (en) Forward converter for off-line applications
RU2030086C1 (ru) Преобразователь постоянного напряжения в постоянное
KR100199508B1 (ko) 풀 브릿지 디씨/디씨 컨버터의 영전압/영전류 스위칭을 위한 회로
JPH10271833A (ja) 昇圧型ブリッジインバータ回路及びその制御方法
RU2809839C1 (ru) Низковольтный полумостовой преобразователь постоянного напряжения
RU2125334C1 (ru) Способ обратноходового импульсного преобразования постоянного напряжения
RU212998U1 (ru) Резонансный ключ с магнитно-связанным дросселем
SU900386A1 (ru) Тиристорный преобразователь многофазного переменного напр жени в посто нное
RU2107983C1 (ru) Квазирезонансный преобразователь постоянного напряжения с переключением при нулевом напряжении
RU2231192C2 (ru) Устройство для заряда емкостного накопителя
RU2168838C1 (ru) Импульсный регулятор напряжения
SU1594664A1 (ru) Преобразователь посто нного напр жени в посто нное
SU1473038A1 (ru) Однотактный преобразователь посто нного напр жени
Balakrishna et al. Switched Capacitor Based High-Gain DC-DC Converter for Low-Voltage Power Generation Application
RU2044393C1 (ru) Бестрансформаторный преобразователь напряжения