RU32331U1

RU32331U1 - Обратноходовой преобразователь постоянного напряжения в постоянное

Info

Publication number: RU32331U1
Application number: RU2003113689/20U
Authority: RU
Inventors: С.М. Коротков
Original assignee: Закрытое акционерное общество "Малое многопрофильное предприятие-ИРБИС"
Priority date: 2003-05-15
Filing date: 2003-05-15
Publication date: 2003-09-10

Description

Обратноходовой преобразователь постоянного напряжения

Предполагаемая полезная модель относится к области электротехники и может найти применение во вторичных источниках питания. Известен однотактный обратноходовой преобразователь напряжения, содержащий трансформатор, первичная обмотка которого первым выводом подключена к источнику питания, вторым выводом к выходу ключа, вход которого подключен к общей щине, управляющий вход ключа подключен к управляющему входу преобразователя, вторичную обмотку трансформатора , первый вывод которой подключен через первый диод к первому выходному выводу, второй вывод ее подключен ко второму выходному выводу, а также цепь рекуперации, первый вывод которой подключен к первому выводу вторичной обмотки трансформатора, второй вывод- ко второму выводу вторичной обмотки трансформатора, к которому подключен через первый конденсатор третий вывод цепи рекуперации, при этом цепь рекуперации содержит второй конденсатор, первый вывод которого подключен через цепь из последовательно соединенных встречно включенного второго диода и дросселя ко второму выводу цепи рекуперации, а через третий диод - к третьему выводу цепи рекуперации, второй вывод второго конденсатора подключен к первому выводу цепи рекуперации /см.п.РФ № 2031531, Н02М 3/335, 1993/.

в постоянное

- 2

Недостатком устройства является недостаточная надежность, обусловленная значительным выбросом напряжения на силовом транзисторе в момент коммз гации, а также увеличение коммутационных помех.

Известен однотактный обратноходовой преобразователь постоянного напряжения в постоянное, содержащий трансформатор, первый вывод первичной обмотки которого подключен к входному выводу преобразователя, второй вывод первичной обмотки трансформатора подключен к выходу ключа, вход которого подключен к общей шине, управляющий вход ключа подключен к выходу блока управления, к катоду первого диода и к первому выводу резистора, второй вывод которого и анод первого диода подключены к общей шине, первый вывод вторичной обмотки трансформатора подключен подключен к управляющему входу ключа, второй вывод ее - через второй диод подключен к выходному выводу преобразователя, к которому подключены первый вход делителя напряжения и первый вывод конденсатора, второй вывод которого и второй вход делителя напряжения подключены к общей шине, выход делителя напряжения подключен ко входу блока управления /см.а.с.СССР № 1755353, Н02М 3/335,1990/

Недостатком устройства является недостаточная надежность, обусловленная значительным выбросом напряжения на силовом транзисторе в момент коммутации, а также увеличение коммутационных помех

Техническим результатом предполагаемой полезной модели является повышение надежности за счет уменьшения выброса напряжения на силовом ключе.

Технический результат достигается тем, что в обратноходовой преобразователь постоянного напряжения в постоянное, содержащий трансформатор, первый вывод первичной обмотки которого подключен к входному выводу преобразователя, второй вывод первичной обмотки трансформатора подключен к выходу силового ключа, шунтированного первым диодом, выход силового ключа подключен к общей шине, управляющий вход его- к входу управления преобразователя, вторичную обмотку трансформатора, первый вывод которой подключен через второй диод к первому выходному выводу преобразователя и к первому выводу первого конденсатора, второй вывод которого подключен ко второму выводу вторичной обмотки трансформатора и ко второму выходному выводу преобразователя, а также делитель напряжения и резистор, введены второй конденсатор и щунтированный третьим диодом вспомогательный ключ, вход которого через параллельно соединенные делитель напряжения и цепь, состоящую из последовательно соединенных второго конденсатора и резистора, подключен к выходу силового ключа, выход делителя напряжения подключен к управляющему входу вспомогательного ключа, выход которого подключен к входному выводу преобразователя

На фигЛ приведена схема обратноходового преобразователя постоянного напряжения в постоянное, на фиг.2 -диаграммы, поясняющие его работу (а- напряжение на силовом ключе, б- ток второго конденсатора).

Обратноходовой преобразователь постоянного напряжения в постоянное (фиг.1) содержит трансформатор 2, первый вывод первичной обмотки 2i которого подключен к входному выводу 1 преобразователя, второй вывод ее подключен к выходу силового ключа 3, шунтированного первым диодом 4 в прямом направлении, выход силового ключа 3 подключен к общей щине 5, управляющий вход ключа 3 подключен к управляющему входу 6 преобразователя, шунтированный третьим 7 диодом в прямом направлении, вспомогательный ключ 8, выход которого подключен к первому выводу первичной обмотки 2 трансформатора 2 , вход его подключен через параллельно соединенные второй 10 конденсатор и делитель 9 напряжения к первому выводу резистора 11, второй вывод которого подключен к выходу силового ключа 3, управляющий вход вспомогательного ключа 8 подключен к выходу делителя 9 напряжения, первый вывод вторичной 22 обмотки трансформатора 2 подключен через второй 12 диод, включенный в прямом направлении, к первому выводу первого 13 конденсатора и к первому выходному выводу 14 преобразователя, второй вывод вторичной 2i обмотки трансформатора 2 подключен ко второму выводу первого 13 конденсатор и ко второму выходному выводу 14 преобразователя.

Силовой 3 и вспомогательный 8 ключи могут быть выполнены на транзисторах, делитель 9 напряжения может быть выполнен на двух резисторах.

Обратноходовой преобразователь постоянного напряжения в постоянное работает следующим образом.

В исходном состоянии (см.фиг.2, to )на управляющем входе силового ключа 3 отсутствует сигнал, силовой ключ 3 выключен. При подаче управляющего сигнала на вход 6 силового ключа 3, ключ 3 открывается и начинает протекать ток по цепи: вход 1, первичная обмотка 2i трансформатора 2, силовой ключ 3, общая шина 5. В первичной обмотке 2 трансформатора 2 накапливается энергия намагничивания и энергия рассеивания. По окончании сигнала (см.фиг.2, 14) силовой ключ 3 закрывается и напряжение на нем начинает быстро расти. Как только напряжение на силовом ключе 3 превысит входное напряжение, начинает заряжаться второй 10 конденсатор через первичную обмотку 2 трансформатора 2 , резистор 11, второй 10 конденсатор, третий 7 диод до напряжения равного UIQ Швых, где k - коэффициент трансформации трансформатора 2 и напряжения, обусловленного дополнительным выбросом за счет энергии, запасенной в индуктивности рассеивания трансформатора 2. На выходе делителя 9 появляется напряжение, которое открывает вспомогательный ключ 8, при этом ток второго 12 диода убывает до нуля, диод 12 запирается и начинается колебательный процесс, при котором энергия, запасенная во втором 10 конденсаторе, переходит в

индуктивность намагничивания трансформатора 2 (см. фиг.2, интервал ti12). После того, как конденсатор 10 разрядится до порогового напряжения вспомогательного ключа 8, ключ 8 запирается и в дальнейшем колебательном процессе участвуют индуктивность намагничивания трансформатора 2 и паразитные емкости ключей 3 , 8 и трансформатора 2.(см. фиг.2, интервал .тЛъ)- Поскольку характеристическое сопротивление колебательного контура на данном интервале во много раз больше, чем на интервале ti-t2, напряжение на силовом ключе 3 быстро уменьшается до нуля, а ток намагничивания трансформатора 2 будет протекать через встречный диод 4 (см.фиг.2, интервал 13-14). В течение этого интервала времени энергия, перешедшая в индуктивность намагничивания из конденсатора 10, возвраш,ается в источник питания. Далее процесс повторяется. При подаче на управляюш;ий вход 6 преобразователя сигнала включение силового ключа 3 производится при нулевом падении напряжения на нем, следовательно, коммутационные потери минимальны, отсутствует и бросок тока в момент его включения.

Claims

Обратноходовой преобразователь постоянного напряжения в постоянное, содержащий трансформатор, первый вывод первичной обмотки которого подключен к входному выводу преобразователя, второй вывод первичной обмотки трансформатора подключен к выходу силового ключа, шунтированного первым диодом, выход силового ключа подключен к общей шине, управляющий вход его - к входу управления преобразователя, вторичную обмотку трансформатора, первый вывод которой подключен через второй диод к первому выходному выводу преобразователя и к первому выводу первого конденсатора, второй вывод которого подключен ко второму выводу вторичной обмотки трансформатора и ко второму выходному выводу преобразователя, а также делитель напряжения и резистор, отличающийся тем, что введен второй конденсатор и шунтированный третьим диодом вспомогательный ключ, вход которого через параллельно соединенные делитель напряжения и цепь, состоящую из последовательно соединенных второго конденсатора и резистора, подключен к выходу силового ключа, выход делителя напряжения подключен к управляющему входу вспомогательного ключа, выход которого подключен к входному выводу преобразователя.