RU2109394C1 - Квазирезонансный преобразователь постоянного напряжения с переключением при нулевом напряжении - Google Patents
Квазирезонансный преобразователь постоянного напряжения с переключением при нулевом напряжении Download PDFInfo
- Publication number
- RU2109394C1 RU2109394C1 RU94021988A RU94021988A RU2109394C1 RU 2109394 C1 RU2109394 C1 RU 2109394C1 RU 94021988 A RU94021988 A RU 94021988A RU 94021988 A RU94021988 A RU 94021988A RU 2109394 C1 RU2109394 C1 RU 2109394C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- power
- input
- key
- output
- converter
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
- Y02B70/10—Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes
Landscapes
- Dc-Dc Converters (AREA)
Abstract
Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано, например, в телекоммуникационном оборудовании, а также в системах питания для преобразования постоянного напряжения. Для упрощения схемы управления преобразователем, снижения перенапряжения на силовом ключе при сохранении высокого КПД в квазирезонансный преобразователь постоянного напряжения с переключением при нулевом напряжении, содержащий силовой трансформатор, силовой транзисторный ключ, управляющий транзисторный ключ, шунтированный встречно включенным диодом, подключенный через резистор ко входу силового транзисторного ключа, управляющий вход которого подключен к выходу управляющего транзисторного ключа и через цепь из последовательно соединенных резисторов, конденсатора и второй обмотки силового трансформатора - к другому входу источника питания, первый вход которого подключен к выходу силового транзисторного ключа через первую обмотку силового транзистора, вторичная обмотка которого подключена через диод и параллельно включенный конденсатор к выходным выводам, введены два конденсатора, подключенные параллельно соответственно входу и выходу силового транзисторного ключа. 2 ил.
Description
Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано например, в телекоммутационном оборудовании, а также в системах питания для преобразования постоянного напряжения.
Известен квазирезонансный преобразователь напряжения с переключением при нулевом напряжении, содержащий подключенные к входным выводам последовательно соединенные первичную обмотку силового трансформатора, дроссель и силовой транзисторный ключ, параллельно которому подключены встречно первый диод и конденсатор, при этом управляющий вход ключа подключен к блоку управления, вход которого соединен через второй диод с выходом силового ключа, вторичная обмотка силового трансформатора через выпрямительный диод и фильтр соединена с выходными выводами (авт. св. СССР N 1836795, H 02 M 3/335, 1992)
Недостатками устройства являются значительные напряжения, возникающие во время паузы на силовом ключе, что снижает надежность преобразователя, а также сложность управления переключением.
Недостатками устройства являются значительные напряжения, возникающие во время паузы на силовом ключе, что снижает надежность преобразователя, а также сложность управления переключением.
Известен квазирезонансный преобразователь напряжения с переключением при нулевом напряжении, содержащий подключенные параллельно входным выводам первый конденсатор, цепь, состоящую из последовательно соединенных первой обмотки силового трансформатора, силовой транзисторный ключ и первый резистор, и цепь, состоящую из последовательно соединенных второго и третьего резисторов, шунтированного встречно включенным диодом управляющего ключа, управляющий вход которого подключен через четвертый резистор ко входу силового транзисторного ключа, управляющий вход которого подключен к выходу управляющего транзисторного ключа, при этом точка соединения второго и третьего резисторов подключена к другому входному выводу через второй конденсатор и вторую обмотку силового трансформатора, вторичная обмотка которого через второй диод и фильтр подключена к выходным выводам, а также блок управления переключением, подключенный к управляющему входу силового транзисторного ключа (D. Glenn "Self Oscillating, Flyback Switching Converter, 1991, p.36).
Недостатком преобразователя является необходимость в специальном блоке управления переключением, а также значительные напряжения на транзисторе при переключении, что снижает надежность преобразователя.
Техническим результатом является упрощение схемы управления преобразователем, снижение перенапряжения на силовом ключе при сохранении высокого КПД.
Результат достигается тем, что в квазирезонансный преобразователь постоянного напряжения с переключением при нулевом напряжении, содержащем подключенные параллельно входным выводам первый конденсатор, цепь, состоящую из последовательно соединенных первой обмотки силового трансформатора, силовой транзисторный ключ и первый резистор, и цепь, состоящую из последовательно соединенных второго и третьего резисторов, шунтированного встречно включенным первым диодом управляющего ключа, управляющий вход которого подключен через четвертый резистор ко входу силового транзисторного ключа, управляющий вход которого подключен к выходу управляющего транзисторного ключа, при этом точка соединения второго и третьего резисторов подключена к другому входному выводу через второй конденсатор и вторую обмотку силового трансформатора, вторичная обмотка которого черев второй диод и фильтр подключена к выходным выводам дополнительно введены третий и четвертый конденсаторы, подключенные параллельно входу и выходу силового транзисторного ключа.
На фиг. 1 представлена электрическая схема преобразователя; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие его работу.
Преобразователь содержит (фиг. 1) силовой трансформатор 1, первичная обмотка которого состоит из двух обмоток, первая 2 из которых через последовательно соединенные силовой транзисторный ключ 3 и первый резистор 4, подключена к входным выводам, параллельно которым подключен первый конденсатор 5, управляющий вход транзисторного ключа 3 подключен через второй 6 и третий 7 - резисторы к первому входному выводу, точка соединения второго 6 и третьего резисторов через второй конденсатор 8 и вторую обмотку 9 трансформатора 1 подключена ко второму входному выводу, управляющий вход ключа 3 подключен через вход и выход управляющего ключа 10, шунтированного встречно включенным диодом 11 ко второму входному выводу, при этом управляющий вход ключа 10 через четвертый резистор 12 подключен ко входу ключа 3, вторичная обмотка 13 трансформатора 1 подключена через второй диод 14 и фильтр 15 к выходным выводам, дополнительно введенные третий 16 и четвертый 17 конденсаторы подключены параллельно входу и выходу силового транзисторного ключа 3.
В качестве силового транзисторного ключа 3 может быть использован биполярный или полевой транзистор, в качестве фильтра 15 - конденсатор большой емкости, диод 11 - стабилитрон.
Преобразователь работает следующий образом.
В исходном состоянии токи в обмотках силового трансформатора отсутствуют. Силовой транзисторный ключ 3 заперт. При подаче питающего напряжения через пусковой резистор 6 происходит заряд конденсатора 8 по цепи: +Uп; резистор 6, конденсатор 8, обмотка 9, -Uп; и конденсатора 16 по цепи: +Uп, резистор 6, резистор 7,конденсатор 16, резистор 9, -Uп - до порогового значения, до момента t1 открывания транзистора 3 (фиг. 2, 6). В результате по обмотке 2 трансформатора 1 потечет ток. Благодаря наличию положительной обратной связи (обмотки 2 и 9 трансформатора 1) транзистор 3 открывается лавинообразно. За время открытого состояния транзистора 3 (период t1 - t2 происходит накопление энергии в первичной обмотке 2 трансформатора. Напряжение на резисторе 4 (датчик тока) пропорционально току, протекающему через обмотку 2 и силовой транзисторный ключ 3 (фиг. 2,в). При достижении напряжения на датчике 4 уровня открывания управляющего ключа 10 последний открывается и запирает ключ 3(t2). Конденсатор 17 заряжается по цепи: -Uп, резистор 4, конденсатор 17, обмотка 2, +Uп ; при этом он сдерживает скорость нарастания напряжения на выходе ключа 3 и одновременно гарантируя выключение его при малых уровнях напряжения. (фиг. 2,д). Процесс заряда конденсатора 17 прекращается при достижении напряжения на вторичной обмотке 13 трансформатора 1 уровня напряжения на конденсаторе фильтра 15 (фиг. 2, t3). Далее происходит передача энергии, накопленной в трансформаторе 1 за время открытого состояния транзисторного ключа 3 через диод 13 и фильтр 14 в нагрузку (фиг. 2,г, t3 - t4). Одновременно с этим происходит заряд конденсатора 8 от обмотки 9 через диод 11 и резистор 7. Энергия этого конденсатора в дальнейшем обеспечит открывание силового транзисторного ключа 3. После передачи всей энергии из трансформатора 1 в нагрузку (фиг. 2, t3) токи в его обмотках отсутствуют. Начинается резонансный процесс разряда конденсатора 17 через обмотку 2 м течение времени t5 - t5 в источник питания. Соотношение обмоток 2 и 13 выбирается таким образом, чтобы напряжение на конденсаторе 17 в начальный момент (t4) этого процесса всегда было больше либо равно максимальному значению напряжения источника питания. Одновременно с этим производится задержка включения транзистора 3 за счет заряда конденсатора 16 по цепи: +Uп, резисторы 6 и 7, конденсатор 16, резистор 4, -Uп. При достижении напряжения на конденсаторе 17 нулевого уровня (t5) ток продолжает протекать через диод коллектор - база транзистора 3. Таким образом транзистор 3 открывается при нулевом напряжении на выходе ключа 3. Этим достигается минимальные потери при переключении транзистора и повышение надежности преобразователя. Далее процессы в преобразователе повторяются.
Подключение конденсатора 17 параллельно выходу транзисторного ключа 3 сдерживает рост напряжения на его выходе при закрытии, в то же время конденсатор 16 обеспечивает задержку включения транзисторного ключа при разряде конденсатора 17 до напряжения открывания его, обеспечивая переключение при нулевом напряжении.
Claims (1)
- Квазирезонансный преобразователь постоянного напряжения с переключением при нулевом напряжении, содержащий подключенные параллельно входным выводам первый конденсатор, цепь из последовательно соединенных первой первичной обмотки силового трансформатора, силового транзисторного ключа и первого резистора, цепь, состоящую из последовательно соединенных второго и третьего резисторов и шунтированного встречно включенным первым диодом управляющего транзисторного ключа, управляющий вход которого подключен через четвертый резистор к входу силового транзисторного ключа, управляющий вход которого подключен к выходу управляющего транзисторного ключа, при этом точка соединения второго и третьего резисторов подключена через второй конденсатор и вторую первичную обмотку силового трансформатора к входному выводу, связанному со свободным выводом первого резистора и входом управляющего транзисторного ключа, вторичная обмотка силового трансформатора через второй диод и фильтр подключена к выходным выводам, отличающийся тем, что введены третий и четвертый конденсаторы, подключенные соответственно между управляющим входом и входом силового транзисторного ключа и между входом и выходом силового транзисторного ключа.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU94021988A RU2109394C1 (ru) | 1994-06-09 | 1994-06-09 | Квазирезонансный преобразователь постоянного напряжения с переключением при нулевом напряжении |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU94021988A RU2109394C1 (ru) | 1994-06-09 | 1994-06-09 | Квазирезонансный преобразователь постоянного напряжения с переключением при нулевом напряжении |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU94021988A RU94021988A (ru) | 1996-02-10 |
RU2109394C1 true RU2109394C1 (ru) | 1998-04-20 |
Family
ID=20157089
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU94021988A RU2109394C1 (ru) | 1994-06-09 | 1994-06-09 | Квазирезонансный преобразователь постоянного напряжения с переключением при нулевом напряжении |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2109394C1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2478254C1 (ru) * | 2011-10-06 | 2013-03-27 | Закрытое акционерное общество "Малое многопрофильное предприятие - ИРБИС" (ЗАО "ММП-ИРБИС") | Квазирезонансный преобразователь постоянного напряжения с переключением при нулевом напряжении |
RU2567849C1 (ru) * | 2014-11-25 | 2015-11-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг) | Многоканальный трансформатор постоянного напряжения |
RU2813703C1 (ru) * | 2023-05-15 | 2024-02-15 | Закрытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Оптические и электронные комплексы и системы" | Способ управления импульсным источником питания |
-
1994
- 1994-06-09 RU RU94021988A patent/RU2109394C1/ru active
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2478254C1 (ru) * | 2011-10-06 | 2013-03-27 | Закрытое акционерное общество "Малое многопрофильное предприятие - ИРБИС" (ЗАО "ММП-ИРБИС") | Квазирезонансный преобразователь постоянного напряжения с переключением при нулевом напряжении |
RU2567849C1 (ru) * | 2014-11-25 | 2015-11-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг) | Многоканальный трансформатор постоянного напряжения |
RU2813703C1 (ru) * | 2023-05-15 | 2024-02-15 | Закрытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Оптические и электронные комплексы и системы" | Способ управления импульсным источником питания |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
USRE37889E1 (en) | Low loss synchronous rectifier for application to clamped-mode power converters | |
US6141224A (en) | Single ended forward DC-to-DC converter providing enhanced resetting for synchronous rectification | |
US4438486A (en) | Low loss snubber for power converters | |
KR20000010590A (ko) | 저가형 고전압 플라이백 전원_ | |
WO1998047218A1 (en) | Switch-mode power supply with over-current protection | |
US5075838A (en) | Energy efficient voltage snubber circuit | |
EP0058399B1 (en) | High frequency switching circuit | |
RU2109394C1 (ru) | Квазирезонансный преобразователь постоянного напряжения с переключением при нулевом напряжении | |
RU2107983C1 (ru) | Квазирезонансный преобразователь постоянного напряжения с переключением при нулевом напряжении | |
SU955436A1 (ru) | Стабилизированный преобразователь посто нного напр жени | |
SU1171921A1 (ru) | Стабилизированный источник питани | |
SU1676034A1 (ru) | Однотактный преобразователь посто нного напр жени в посто нное | |
RU2035117C1 (ru) | Однотактный преобразователь постоянного напряжения | |
RU1179U1 (ru) | Однотактный автогенераторный преобразователь напряжения | |
RU2016482C1 (ru) | Однотактный преобразователь постоянного напряжения | |
SU1577011A1 (ru) | Однотактный преобразователь посто нного напр жени | |
SU1749998A1 (ru) | Однотактный преобразователь посто нного напр жени в посто нное | |
SU1372528A1 (ru) | Однотактный преобразователь посто нного напр жени | |
SU1023591A1 (ru) | Автономный инвертор | |
RU1836795C (ru) | Квазирезонансный преобразователь посто нного напр жени с переключением при нулевом напр жении | |
RU1775815C (ru) | Однотактный преобразователь посто нного напр жени | |
RU2012988C1 (ru) | Устройство для запуска сетевого преобразователя напряжения | |
SU1758797A1 (ru) | Однотактный преобразователь посто нного напр жени | |
RU1830604C (ru) | Стабилизированный однотактный преобразователь напр жени | |
SU1279028A1 (ru) | Преобразователь посто нного напр жени в посто нное |