RU2072617C1 - Voltage converter - Google Patents
Voltage converter Download PDFInfo
- Publication number
- RU2072617C1 RU2072617C1 RU94012022A RU94012022A RU2072617C1 RU 2072617 C1 RU2072617 C1 RU 2072617C1 RU 94012022 A RU94012022 A RU 94012022A RU 94012022 A RU94012022 A RU 94012022A RU 2072617 C1 RU2072617 C1 RU 2072617C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- transistor
- current transformer
- transformer
- output
- collector
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Dc-Dc Converters (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано во вторичных источниках питания. The invention relates to electrical engineering and can be used in secondary power sources.
Известен конвертер (авт. св. СССР N 1274087, кл. Н 02 М 3/335, 1986), содержащий параллельно соединенные относительно двух шин постоянного входного напряжения цепочку последовательно соединенных первого и второго конденсаторов и последовательно соединенных в токовую управляемую цепочку первого и второго транзисторов (в аналоге усилитель мощности), два трансформатора, последовательно соединенные первичные обмотки которых включены между точкой соединения первого и второго конденсаторов, с одной стороны, и точкой соединения первого и второго транзисторов, с другой стороны, причем вторичная обмотка одного из трансформаторов через выпрямительный диод и сглаживающий фильтр соединена с элементом нагрузки. A known converter (ed. St. USSR N 1274087, class N 02
Недостатком известного конвертера является весьма сложная схема управления и защиты транзисторов, содержащая более десяти логических элементов. A disadvantage of the known converter is a very complex control and protection circuit of transistors containing more than ten logic elements.
Наиболее близким к предлагаемому является полумостовой резонансный автогенератор (Сборник. / Под ред. Ю.И. Конева. Электронная техника в автоматике. М. Радио и связь, 1986, выпуск 17 (рис. 2 на с. 138), содержащий параллельно соединенные относительно двух шин постоянного входного напряжения цепочку последовательно соединенных первого и второго конденсаторов и последовательно соединенных в токовую управляемую цепочку первого и второго транзисторов, трансформатор тока, первый выходной трансформатор, первый и второй диоды, сглаживающий фильтр и элемент нагрузки, причем входы первичной обмотки трансформатора тока являются входами управления преобразователя напряжения, конец первой и начало второй вторичных обмоток трансформатора тока соединены между собой и с точкой соединения эмиттера первого и коллектора второго транзисторов, конец второй вторичной обмотки трансформатора тока соединен с началом первичной обмотки первого выходного трансформатора, начало вторичной обмотки которого соединено через прямовключенный первый диод и сглаживающий фильтр с первым входом элемента нагрузки, второй вход которого соединен через общую шину с концом вторичной обмотки первого выходного трансформатора, начало третьей вторичной обмотки трансформатора тока соединено с эмиттером второго транзистора и с минусовой шиной постоянного входного напряжения, плюсовая шина которого соединена с коллектором первого транзистора. Closest to the proposed one is a half-bridge resonant oscillator (Collection. / Ed. By Yu.I. Konev. Electronic Engineering in Automation. M. Radio and Communications, 1986, Issue 17 (Fig. 2 on p. 138), containing parallel two buses of constant input voltage, a chain of series-connected first and second capacitors and series-connected in a current controlled circuit of the first and second transistors, a current transformer, a first output transformer, first and second diodes, a smoothing filter and load element, the inputs of the primary winding of the current transformer are the control inputs of the voltage transformer, the end of the first and the beginning of the second secondary windings of the current transformer are connected to each other and to the connection point of the emitter of the first and collector of the second transistors, the end of the second secondary winding of the current transformer is connected to the beginning of the primary winding of the first output transformer, the beginning of the secondary winding of which is connected through a directly connected first diode and a smoothing filter with the first input of the element load, the second input of which is connected via a common bus to the end of the secondary winding of the first output transformer, the beginning of the third secondary winding of the current transformer is connected to the emitter of the second transistor and to the negative input DC bus, the positive bus of which is connected to the collector of the first transistor.
Недостатками известного устройства являются относительно низкий его коэффициент полезного действия (КПД) и сложность. При этом низкий КПД обусловлен существенными потерями энергии в сложном выходном трансформаторе, а также в транзисторах из-за использования относительно медленной схемы их переключения. Значительные потери в выходном трансформаторе вызваны необходимостью иметь относительно большую мощность индуктивного рассеивания в его первичной обмотке, чтобы обеспечить резонансный контур вместе с соответствующими конденсаторами. Это уменьшает коэффициент связи между первичной и вторичной обмотками указанного трансформатора, что позволяет передать на выход энергию с большими потерями. The disadvantages of the known device are its relatively low coefficient of performance (COP) and complexity. At the same time, low efficiency is due to significant energy losses in a complex output transformer, as well as in transistors due to the use of a relatively slow switching circuit. Significant losses in the output transformer are caused by the need to have a relatively large inductive dissipation power in its primary winding in order to provide a resonant circuit together with the corresponding capacitors. This reduces the coupling coefficient between the primary and secondary windings of the specified transformer, which allows you to transfer energy to the output with large losses.
Переусложнение известного устройства связано с использованием в нем многообмоточного выходного трансформатора, причем с обеспечением определенной мощности индуктивного рассеивания для образования резонансного контура. Это, естественно, ухудшает технологичность и ремонтопригодность устройства и, как следствие, стоимость его изготовления и эксплуатации. The re-complication of the known device is associated with the use of a multi-winding output transformer in it, moreover, with the provision of a certain inductive dissipation power to form a resonant circuit. This, of course, affects the manufacturability and maintainability of the device and, as a consequence, the cost of its manufacture and operation.
Кроме того, известное устройство в связи с указанными выше потерями энергии является источником электромагнитных помех. In addition, the known device in connection with the above energy losses is a source of electromagnetic interference.
Целью изобретения является повышение КПД преобразователя напряжения, уменьшение его электромагнитных помех. The aim of the invention is to increase the efficiency of the voltage Converter, reducing its electromagnetic interference.
Цель достигается тем, что используемый в прототипе сложный многообмоточный выходной трансформатор заменяется на два простых однотипных двухобмоточных трансформатора, вводятся третий конденсатор, соединяющий точку соединения первого и второго конденсаторов с точкой соединения первого и второго транзисторов, третий и четвертый диоды, соединяющие обратным включением соответственно у первого и второго транзисторов эмиттер с коллектором. The goal is achieved in that the complex multi-winding output transformer used in the prototype is replaced by two simple single-type double-winding transformers, a third capacitor is introduced, connecting the connection point of the first and second capacitors to the connection point of the first and second transistors, the third and fourth diodes connecting by reverse switching, respectively, at the first and second transistor emitter with collector.
Кроме того, в любом месте резонансного контура включена первичная обмотка второго трансформатора тока, вторичная обмотка которого связана с дополнительной вторичной обмоткой первого трансформатора тока, а в цепь базы каждого транзистора добавлены корректирующие цепочки, состоящие из разделительных, прямовключенных диодов, пропускающих только в одну сторону постоянную составляющую тока и соединенного параллельно с ними четвертого (пятого для второго транзистора) конденсатора, для прохождения переменной составляющей тока управления транзисторов. In addition, anywhere in the resonant circuit, the primary winding of the second current transformer is turned on, the secondary winding of which is connected with an additional secondary winding of the first current transformer, and correction circuits are added to the base circuit of each transistor, consisting of dividing, directly connected diodes, passing only one side of the constant component of the current and the fourth (fifth for the second transistor) capacitor connected in parallel with them, for passing the variable component of the control current transistors.
Указанные отличительные признаки обеспечивают повышение быстродействия переключения транзисторов, снижая потери энергии и уменьшая электромагнитные помехи. Пропорционально этому повышается КПД устройства. These distinctive features provide improved switching performance of transistors, reducing energy loss and reducing electromagnetic interference. In proportion to this, the efficiency of the device increases.
Как показали экспериментальные исследования, проведенные автором, КПД на частотах переключения более 100 кГц удается повышать на 7-10%
Это является техническим результатом изобретения.As shown by experimental studies conducted by the author, the efficiency at switching frequencies of more than 100 kHz can be increased by 7-10%
This is a technical result of the invention.
Цель достигается также тем, что в преобразователь напряжения, содержащий параллельно соединенные относительно двух шин постоянного входного напряжения цепочку последовательно соединенных первого и второго конденсаторов и последовательно соединенных в токовую управляемую цепочку первого и второго транзисторов, первый трансформатор тока, первый выходной трансформатор, первый и второй диоды, сглаживающий фильтр, причем выводы первичной обмотки первого трансформатора тока использованы в качестве входа управления преобразователя напряжения, конец первой и начало второй вторичных обмоток первого трансформатора тока соединены между собой и с точкой соединения эмиттера первого и коллектора второго транзисторов, конец второй вторичной обмотки первого трансформатора тока соединен с началом первичной обмотки первого выходного трансформатора, начало вторичной обмотки которого соединено через прямовключенный диод и сглаживающий фильтр с первым выводом для подключения нагрузки, а конец вторичной обмотки первого выходного трансформатора соединен с вторым выводом для подключения нагрузки и с общей шиной, начало третьей вторичной обмотки первого трансформатора тока соединено с эмиттером второго транзистора и с минусовой шиной постоянного входного напряжения, а коллектор первого транзистора подключен к плюсовой шине постоянного входного напряжения, введены второй трансформатор тока, второй выходной трансформатор, третий и четвертый транзисторы, три конденсатора и десять диодов, причем конец первичной обмотки второго выходного трансформатора соединен с концом первичной обмотки первого выходного трансформатора, начало первичной обмотки второго выходного трансформатора соединено с точкой соединения первого и второго конденсаторов и с первым выводом третьего конденсатора, второй вывод которого соединен с точкой соединения эмиттера первого и коллектора второго транзисторов, начало и конец вторичной обмотки второго выходного трансформатора соответственно соединены с первым выводом для подключения нагрузки через прямовключенный диод и сглаживающий фильтр и с вторым выводом для подключения нагрузки, анод и катод третьего диода соединены соответственно с эмиттером и коллектором первого транзистора, анод и катод четвертого диода соединены соответственно с эмиттером и коллектором второго транзистора, начало первой вторичной обмотки первого трансформатора тока соединено через параллельно соединенные четвертый конденсатор и последовательно соединенные прямовключенные пятый и шестой диоды с базой первого транзистора, точка соединения пятого и шестого диодов через прямовключенный седьмой диод соединена с коллектором первого транзистора, конец третьей вторичной обмотки первого трансформатора тока соединен через параллельно соединенные пятый конденсатор и последовательно соединенные прямовключенные восьмой и девятый диоды с базой второго транзистора, точка соединения восьмого и девятого диодов через прямовключенный десятый диод соединена с коллектором второго транзистора, первичная обмотка второго трансформатора тока включена последовательно в любом месте резонансного контура, состоящего из последовательно соединенных первичных обмоток первого и второго выходных трансформаторов, второй вторичной обмотки первого трансформатора тока и третьего конденсатора, причем первичная обмотка второго трансформатора тока включена встречно с обмотками, входящими в состав резонансного контура, начало вторичной обмотки второго трансформатора тока соединено с базами третьего и четвертого транзисторов, а ее конец с эмиттерами этих транзисторов и с концом любой из вторичных обмоток первого трансформатора тока, при этом начало используемой обмотки соединено через прямовключенный одиннадцатый диод с коллектором третьего транзистора и через обратновключенный двенадцатый диод с коллектором четвертого транзистора, а конец с точкой соединения эмиттеров третьего и четвертого транзисторов, причем третий и четвертый транзисторы имеют проводимость соответственно n-p-n и p-n-p типа. The goal is also achieved by the fact that in the voltage converter, containing in parallel connected with respect to two DC bus input voltage, a chain of series-connected first and second capacitors and series-connected in a current controlled circuit of the first and second transistors, the first current transformer, the first output transformer, the first and second diodes , a smoothing filter, and the conclusions of the primary winding of the first current transformer are used as the control input of the inverter the ends of the first and the beginning of the second secondary windings of the first current transformer are connected to each other and to the connection point of the emitter of the first and collector of the second transistors, the end of the second secondary winding of the first current transformer is connected to the beginning of the primary winding of the first output transformer, the beginning of the secondary winding of which is connected through a direct-connected diode and a smoothing filter with a first output for connecting the load, and the end of the secondary winding of the first output transformer is connected to the second output for load connection with a common bus, the beginning of the third secondary winding of the first current transformer is connected to the emitter of the second transistor and to the negative DC bus, and the collector of the first transistor is connected to the positive DC bus, the second current transformer, the second output transformer, the third and the fourth transistors, three capacitors and ten diodes, and the end of the primary winding of the second output transformer is connected to the end of the primary winding of the first output On the transformer, the beginning of the primary winding of the second output transformer is connected to the connection point of the first and second capacitors and to the first output of the third capacitor, the second terminal of which is connected to the connection point of the emitter of the first and collector of the second transistors, the beginning and end of the secondary winding of the second output transformer are respectively connected to the first output for connecting the load through a direct-connected diode and a smoothing filter and with a second terminal for connecting the load, the anode and cathode of the third soy diode respectively connected to the emitter and collector of the first transistor, the anode and cathode of the fourth diode are connected respectively to the emitter and collector of the second transistor, the beginning of the first secondary winding of the first current transformer is connected through a parallel connected fourth capacitor and series-connected directly connected fifth and sixth diodes to the base of the first transistor, point the connection of the fifth and sixth diodes through a direct-connected seventh diode is connected to the collector of the first transistor, the end of the third secondary the windings of the first current transformer are connected through a fifth capacitor connected in parallel and the eighth and ninth diodes are connected in series to the base of the second transistor, the eighth and ninth diodes are connected through the tenth diode directly to the collector of the second transistor, the primary winding of the second current transformer is connected in series anywhere in the resonant circuit consisting of series-connected primary windings of the first and second output transformers, second the second winding of the first current transformer and the third capacitor, the primary winding of the second current transformer included in the opposite direction with the windings that make up the resonant circuit, the beginning of the secondary winding of the second current transformer is connected to the bases of the third and fourth transistors, and its end with the emitters of these transistors and with the end of any of the secondary windings of the first current transformer, while the beginning of the used winding is connected through a direct-connected eleventh diode to the collector of the third transistor and through the reverse twelfth diode with the collector of the fourth transistor, and the end with the connection point of the emitters of the third and fourth transistors, the third and fourth transistors having n-p-n and p-n-p types, respectively.
Без использования второго трансформатора тока возникает опасная ситуация одновременно открытых первого и второго транзисторов, через которые в этом случае течет ток короткого замыкания, приводящий к их отказу. Without the use of a second current transformer, a dangerous situation arises when the first and second transistors are open simultaneously, through which in this case a short circuit current flows, leading to their failure.
Этот недостаток может быть устранен, если ввести более сильную обратную блокирующую связь в одну из уже используемых (или дополнительную) обмоток трансформатора тока из резонансного контура, образованного третьим конденсатором вместе с первичными обмотками выходных трансформаторов. Для этого в любую точку резонансного контура можно включить последовательно датчик тока. This disadvantage can be eliminated by introducing a stronger reverse blocking connection into one of the already used (or additional) windings of the current transformer from the resonant circuit formed by the third capacitor together with the primary windings of the output transformers. For this, a current sensor can be connected in series at any point on the resonant circuit.
При этом в качестве датчика тока с различной степенью получаемого эффекта могут быть использованы простейшие элементы (типа: нелинейный элемент или обычный резистор) без применения дополнительной гальванической обратной связи от этого элемента к обмоткам трансформатора тока. In this case, as a current sensor with a varying degree of the obtained effect, simple elements (such as a non-linear element or a conventional resistor) can be used without additional galvanic feedback from this element to the current transformer windings.
Наибольшую степень получаемого эффекта дает датчик тока, представляющий собой узел, обеспечивающий усилие сигнала и гальваническую обратную связь резонансного контура с одной из уже используемых обмоток трансформатора тока или дополнительной обмоткой. В качестве такого датчика тока может быть, например, использованы второй трансформатор тока, первичная обмотка которого последовательно включена в любой точке резонансного контура, а вторичная обмотка которого через транзисторный ключ непосредственно к одной из обмоток первого трансформатора тока. The greatest degree of the obtained effect is provided by the current sensor, which is a unit that provides signal strength and galvanic feedback of the resonant circuit to one of the current transformer windings or an additional winding. As such a current sensor, for example, a second current transformer can be used, the primary winding of which is sequentially connected at any point of the resonant circuit, and the secondary winding of which through a transistor switch directly to one of the windings of the first current transformer.
На фиг.1 представлена электрическая принципиальная схема примера реализации преобразователя напряжения; на фиг.2 эпюры напряжений; на фиг.3 - то же, что на фиг.1. Figure 1 presents the electrical schematic diagram of an example implementation of a voltage Converter; figure 2 diagrams of stresses; figure 3 is the same as in figure 1.
Преобразователь напряжения содержит первый и второй конденсаторы 1 и 2, первый и второй транзисторы 3 и 4, трансформатор 5 тока, первый выходной трансформатор 6, первый и второй диоды 7 и 8, сглаживающий фильтр 9, содержащий индуктивность 9.1 и емкость 9.2, элемент 10 нагрузки, второй выходной трансформатор 11, третий, четвертый и пятый конденсаторы 12, 13 и 14, третий-десятый диоды 15-22, входы управления 23 и 24 и шины постоянного входного напряжения 25 и 26. The voltage converter contains the first and
Кроме того, преобразователь напряжения дополнительно содержит датчик 27 тока, содержащий в свою очередь первичную обмотку 27.1 и вторичную обмотку 27.2 второго трансформатора тока, третий и четвертый транзисторы 27.3 и 27.4 и диоды 27.5 и 27.6 (фиг.3). Причем начало первичной обмотки 27.1 второго трансформатора тока соединено с началом первичной обмотки 6.1, а конец первичной обмотки 27.1 с концом второй вторичной обмотки 5.3 первого трансформатора 5 тока. Начало вторичной обмотки 27.2 второго трансформатора тока соединено с базами третьего и четвертого транзисторов 27.3 и 27.4, а ее конец с эмиттерами этих транзисторов и с концом четвертой (дополнительной) обмотки 5.5 первого трансформатора тока 5. Начало дополнительной обмотки 5.5 первого трансформатора тока 5 соединено через прямовключенный диод 27.5 с коллектором третьего транзистора 27.3 и через обратновключенный диод 27.6 с коллектором четвертого транзистора 27.4. Третий и четвертый транзисторы 27.3 и 27.4 имеют разную проводимость, соответственно n-p-n и p-n-p. In addition, the voltage Converter further comprises a current sensor 27, which in turn contains the primary winding 27.1 and the secondary winding 27.2 of the second current transformer, the third and fourth transistors 27.3 and 27.4 and diodes 27.5 and 27.6 (figure 3). Moreover, the beginning of the primary winding 27.1 of the second current transformer is connected to the beginning of the primary winding 6.1, and the end of the primary winding 27.1 with the end of the second secondary winding 5.3 of the first
Трансформатор 5 тока содержит первичную обмотку 5.1 и первую, вторую и третью вторичные обмотки соответственно 5.2, 5.3 и 5.4. Первый и второй выходные трансформаторы 6 и 11 содержат первичные обмотки 6.1 и 11.1 и вторичные обмотки 6.2 и 11.2 соответственно. The
Элемент 10 нагрузки, включенный в состав преобразователя, может также не входить в него. The
Начала обмоток трансформаторов на фиг.1 обозначены точкой. The beginning of the transformer windings in figure 1 are indicated by a dot.
Относительно двух шин 25 и 26 постоянного входного напряжения параллельно соединены цепочка последовательно соединенных первого и второго конденсаторов 1 и 2 и последовательно соединенные в токовую управляемую цепочку первый и второй транзисторы 3 и 4. Выводы первичной обмотки 5.1 трансформатора 5 тока являются входами 23 и 24 управления преобразователя напряжения. Конец первой и начало второй вторичных обмоток 5.2 и 5.3 трансформатора 5 тока соединены между собой и с точкой соединения эмиттера первого 3 и коллектора второго 4 транзисторов. Конец второй вторичной обмотки 5.3 трансформатора 5 соединен с началом первичной обмотки 6.1 первого выходного трансформатора 6, начало вторичной обмотки 6.2 которого соединено через прямовключенный первый диод 7 и сглаживающий фильтр 9 с первым входом элемента 10 нагрузки, второй вход которого соединен через общую шину (на фиг.1 корпус) с концом вторичной обмотки 6.2 первого выходного трансформатора 6. Начало третьей вторичной обмотки 5.4 трансформатора 5 соединено с эмиттером второго транзистора 4 и с минусовой шиной 26 постоянного входного напряжения, плюсовая шина 25 которого соединена с коллектором первого транзистора 3. Relative to two
Конец первичной обмотки 11.1 второго выходного трансформатора 11 соединен с концом первичной обмотки 6.1 первого выходного трансформатора 6. Начало первичной обмотки 11.1 второго выходного трансформатора 11 соединено с точкой соединения первого и второго конденсаторов 1 и 2 и с первым выводом третьего конденсатора 12, второй вывод которого соединен с точкой соединения эмиттера первого 3 и коллектора второго 4 транзисторов. Начало и конец вторичной обмотки 11.2 второго выходного трансформатора 11 соответственно соединены через прямовключенный второй диод 8 со входом сглаживающего фильтра 9 и с общей шиной преобразователя. The end of the primary winding 11.1 of the
Анод и катод третьего диода 15 соединены соответственно с эмиттером и коллектором первого транзистора 3, анод и катод четвертого диода 16 соединены соответственно с эмиттером и коллектором второго транзистора 4. The anode and cathode of the
Начало первой вторичной обмотки 5.2 трансфоpматора 5 соединено через параллельно соединенные четвертый конденсатор 13 и последовательно соединенные прямовключенные пятый и шестой диоды 17 и 18 с базой первого транзистора 3. Общая точка соединения пятого и шестого диодов 17 и 18 через прямовключенный седьмой диод 19 соединена с коллектором первого транзистора 3. The beginning of the first secondary winding 5.2 of the
Конец третьей вторичной обмотки 5.4 трансформатора 5 соединен через параллельно соединенные пятый конденсатор 14 и последовательно соединенные прямовключенные восьмой и девятый диоды 20 и 21 с базой второго транзистора 4. Общая точка соединения восьмого и девятого диодов 20 и 21 через прямовключенный десятый диод 22 соединена с коллектором второго транзистора 4. The end of the third secondary winding 5.4 of the
Все использованные в преобразователе напряжения элементы являются стандартными и широко применяются в промышленности. Они также широко взаимозаменяемы по типажу в зависимости от требуемой мощности преобразователя и других его характеристик. All elements used in the voltage converter are standard and are widely used in industry. They are also widely interchangeable in type depending on the required power of the converter and its other characteristics.
Преобразователь напряжения работает следующим образом. The voltage Converter operates as follows.
При подаче на входы управления 23 и 24 управляющего меандра (эпюра а на фиг. 2) с помощью трансформатора 5 тока происходит поочередное переключение транзисторов 3 и 4. Базовый ток включенного транзистора при этом с помощью трансформатора 5 тока поддерживается пропорциональным току коллектора. When applying to the
Пусть, например, в момент времени t1 (эпюра б на фиг.2) включается транзистор 4. Его ток нарастает по закону синуса в интервале времени t1-t2. В момент времени t2 обмотка 5.1 трансформатора 5 закорачивается с помощью схемы управления, формирующей управляющий меандр (схема управления в связи с непринципиальностью для данного изобретения на фиг.1 не показана), в результате чего коллекторный ток транзистора 4 быстро уменьшается до нуля. Однако напряжение на коллекторе этого транзистора увеличивается медленно, т.к. конденсатор 12 перезаряжается током, протекающим через обмотки 5.3, 6.1 и 11.1 трансформаторов 5, 6 и 11 (эпюра г на фиг.2). К моменту времени t3 указанное напряжение достигает величины постоянного входного напряжения Еп, увеличенного на небольшую величину падения напряжения на открытом диоде 15. Этот диод продолжает быть открытым до момента времени t4, когда становится равным нулю ток протекающий по цепи: обмотки 11.1, 6.1, 5.3, конденсатор 12. Несмотря на то, что входное напряжение с момента времени t2 до момента t4 является открывающим для транзистора 3, последний остается закрытым благодаря действию магнитной связи: обмотка 5.3 обмотка 5.2, т.к. ток за время t2-t4, проходящий по обмотке 5.3, формирует отрицательное смещение на переходе эмиттер-база транзистора 3.Let, for example, at time t 1 (plot b in FIG. 2), turn on the transistor 4. Its current increases according to the sine law in the time interval t 1 -t 2 . At time t 2, the winding 5.1 of the
В момент времени t4 ток через обмотку 5.3 уменьшается до нуля и открывающий сигнал управления открывает транзистор 3. Коллекторный ток этого транзистора нарастает по закону синуса до момента времени t5, когда он резко спадает до нуля вследствие закорачивания обмотки 5.1 (эпюра в фиг.2). Напряжение на коллекторе транзистора 4 медленно уменьшается, т.к. конденсатор 12 перезаряжается током, протекающим через обмотки 5.3, 6.1 и 11.1 (эпюра г на фиг.2), и к моменту времени t6 достигает отрицательной величины, равной падению напряжения на открытом диоде 16, который продолжает быть открытым до момента времени t7, когда становится равным нулю ток, протекающий по цепи: обмотки 5.3, 6.1, 11.1, конденсатор 12. Несмотря на то, что входное напряжение с момента времени t5 является открывающим для транзистора 4, последний остается закрытым благодаря действию магнитной связи: обмотка 5.3 - обмотка 5.4. В момент времени t7 ток, протекающий через обмотку 5.3, уменьшается до нуля и входной сигнал вновь открывает транзистор 4 и т.д. периодически переключаются транзисторы 3 и 4.At time t 4, the current through winding 5.3 decreases to zero and the opening control signal opens
Каждый полупериод один из трансформаторов 6 и 11 работает как выходной трансформатор, передавая энергию через диоды 7 и 8 и сглаживающий фильтр 9 в элемент 10 нагрузки, а другой трансформатор как индуктивность резонансного контура вместе с конденсаторами 1, 2 и 12. При этом напряжение на общей точке соединения конденсаторов 1 и 2 по форме близко к синусоиде (эпюра д на фиг.2). Each half-cycle, one of the
Когда в интервале времени t2-t4 (фиг.2) закрывается отработавший транзистор, например транзистор 4, сменяющий его транзистор, в данном случае транзистор 3, должен быть надежно закрыт. Это достигается тем, что под действием тока перезарядки конденсатора 12 через первичную обмотку 27.1 и вторичную обмотку 27.2 датчика тока 27 поддерживается открытым транзистор 27.3. В результате этого ток, протекающий через диод 27.5 и дополнительную обмотку 5.5 трансформатора тока 5, препятствует формированию на базе транзистора 3 открывающего его потенциала. Блокировка этого транзистора продолжается до тех пор, пока не станет равным нулю ток резонансного контура.When the spent transistor is closed in the time interval t 2 -t 4 (FIG. 2), for example, transistor 4 replacing its transistor, in this
Аналогично, когда в интервале времени t5-t7 (фиг.2) не должен открываться транзистор 4 (при этом ток перезарядки конденсатора 12, проходящий через первичную обмотку 27.1, в отличие от предыдущего случая, имеет противоположное направление), поддерживается открытым транзистор 27.4, в результате чего ток, протекающий через диод 27.6 и дополнительную обмотку 5.5 трансформатора тока 5, препятствует формированию на базе транзистора 4 открывающего его потенциала.Similarly, when the transistor 4 should not open in the time interval t 5 -t 7 (Fig. 2) (in this case, the recharge current of the
В отличие от прототипа, благодаря наличию в предлагаемом преобразователе конденсатора 12, который на интервалах времени t2-t4 и t5-t7 перезаряжается по варианту 1 через обмотку 5.3, а по варианту 2 еще дополнительно к этому через датчик тока 27 с воздействием через обмотку 5.5, происходит задержка вредного (преждевременного) включения транзисторов 3 и 4. Это позволяет существенно упростить устройство управления, формирующего вместо сложного меандра с блокирующими паузами на интервалах t2-t4 (t5-t7) простейший меандр, показанный на эпюре а фиг.2, и повысить КПД преобразователя.Unlike the prototype, due to the presence in the proposed converter of the
Кроме того, на интервалах времени t3-t4 и t6-t7 благодаря наличию, в отличие от прототипа, диодов 15 и 16, имеется кратчайший путь току, что также повышает КПД преобразователя.In addition, at time intervals t 3 -t 4 and t 6 -t 7 due to the presence, in contrast to the prototype,
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU94012022A RU2072617C1 (en) | 1994-04-06 | 1994-04-06 | Voltage converter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU94012022A RU2072617C1 (en) | 1994-04-06 | 1994-04-06 | Voltage converter |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU94012022A RU94012022A (en) | 1995-12-10 |
| RU2072617C1 true RU2072617C1 (en) | 1997-01-27 |
Family
ID=20154426
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU94012022A RU2072617C1 (en) | 1994-04-06 | 1994-04-06 | Voltage converter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2072617C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109510036A (en) * | 2017-09-15 | 2019-03-22 | 西华大学 | A kind of plate with short-circuit protection function |
-
1994
- 1994-04-06 RU RU94012022A patent/RU2072617C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 1. Авторское свидетельство СССР N 1274087, кл. H 02M 3/335, 1986. 2. Электронная техника в автоматике. Сборник статей под ред. Ю.И.Конева. М., Радио и связь, 1986, вып. 17, с.136-141, рис. 2. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109510036A (en) * | 2017-09-15 | 2019-03-22 | 西华大学 | A kind of plate with short-circuit protection function |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100458358B1 (en) | Lamp operation circuit device | |
| US3986097A (en) | Bilateral direct current converters | |
| US4808887A (en) | Low-pressure discharge lamp, particularly fluorescent lamp high-frequency operating system with low inductance power network circuit | |
| US4262328A (en) | DC-to-DC converter | |
| EP2056438A2 (en) | Switching power supply | |
| US5166869A (en) | Complementary electronic power converter | |
| US3781638A (en) | Power supply including inverter having multiple-winding transformer and control transistor for controlling main switching transistors and providing overcurrent protection | |
| KR100270897B1 (en) | Electronic ballast | |
| WO2001022554A1 (en) | Voltage balancing in intermediate circuit capacitors | |
| KR100555859B1 (en) | Resonance type switching power source | |
| RU2291550C1 (en) | One-phased semi-bridge inverter | |
| RU2072617C1 (en) | Voltage converter | |
| RU21488U1 (en) | VOLTAGE TRANSFORMER | |
| CN112737392A (en) | Isolated driving power supply for H-bridge inverter circuit | |
| US7030566B2 (en) | Circuit arrangement for generating an AC voltage from a DC voltage | |
| US20060164869A1 (en) | Inverter | |
| RU2210852C1 (en) | Single-phase bridge-type transistor inverter with inverse diode bridge | |
| JPH0833329A (en) | Resonance switching power supply | |
| RU2216093C1 (en) | Single-phase transistor bridge inverter | |
| RU2110881C1 (en) | Pulse-width modulated resonance-tuned converter | |
| JP3259337B2 (en) | Power converter | |
| RU2006165C1 (en) | Dc voltage converter | |
| RU2186452C2 (en) | Half-bridge dc voltage converter | |
| SU1267557A1 (en) | Stabilized secondary electric power source | |
| US4603307A (en) | Inverter using current steering saturable inductors or diodes |