SU1152074A1

SU1152074A1 - Stabilized d.c. voltage converter

Info

Publication number: SU1152074A1
Application number: SU833638801A
Authority: SU
Inventors: Марк Григорьевич Тылес; Сергей Юрьевич Панфилов; Игорь Валентинович Полетаев; Александр Васильевич Тюрин
Original assignee: Предприятие П/Я Р-6510
Priority date: 1983-08-31
Filing date: 1983-08-31
Publication date: 1985-04-23

Abstract

СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий однотактный управл емый инвертор с выходным трансформатором, первый крайний вывод вторичной обмотки которого подключен к аноду первого и катоду второго диодов, второй крайний вывод - к аноду третьего диода. катод первого диода - к первому выходному выводу, анод второго диода - к второму выходному вьшоду и аноду четвертого диода, а катод третьего диода подключен к дросселю LC-фильтра, конденсатор которого вкгазчен между выходными выводами, отличающийс тем, что, с целью улучшени массогабаритных показателей, повышени предельного уровн выходных мощностей и увеличени диапазона регулировани , вторична обмотка снабжена двум отводами и введен дополнительный диод, при этом первь й отвод обмотки подключен к катоду четвертого диода , второй - к аноду дополнительного диода, катод которого подключен к «Л дросселю L С-фильтра и катоду третьего диода.A STABILIZED CONSTANT VOLTAGE CONVERTER containing a single-ended controlled inverter with an output transformer, the first extreme terminal of the secondary winding of which is connected to the anode of the first and the cathode of the second diode, the second extreme terminal to the anode of the third diode. the cathode of the first diode to the first output, the anode of the second diode to the second output and the anode of the fourth diode, and the cathode of the third diode connected to the choke of the LC filter, the capacitor of which is connected between the output terminals, in order to improve the weight and size parameters , increasing the output power level and increasing the control range, the secondary winding is equipped with two taps and an additional diode is inserted, the first tap of the winding being connected to the cathode of the fourth diode, oh - additional to the anode of the diode, the cathode of which is connected to the "A choke L-C filter, and the cathode of the third diode.

Description

елate

ts5 О 41ts5 about 41

4 Изобретение относитс к электротехнике и может найти применение при создании вторичных источников питани различной электронной аппаратуры Известен стабилизированный преобразователь посто нного напр жени , содержащий управл емый ключ, соединенный с первичной обмоткой трансфор матора, вторична обмотка которого с средней точкой своими крайними выводами соединена через диоды двухполупериодного выпр мител с дросселем сглаживающего ЬС-фильтра, причем оди из диодов выпр мител подключен свои выходным электродом к общей точке соединени дроссел и конденсатора фильтра, а также цепь обратной св зи D. Недостатком преобразовател вл етс больша масса,котора обусловлена неполным размагничиванием силовог трансформатора преобразовател , Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности вл етс ста билизатор посто нного напр жени , содержащий однотактный управл емый инвертор с выходным трансформатором, первый крайний вывод вторичной обмот ки которого подключен к аноду первого диода и катоду второго диода, второй крайний вывод подключен к ано ду третьего диода, крайний катод пер вого диода - к первому выходному выводу, анод второго диода - к второ му выходному выводу и аноду четверто го диода, а катод третьего диода под ключен к дросселю LC-фильтра, конден сатор которого включен между выходны ми выводами 2J . Недостатками известного стабилизатора вл ютс большие масса и габариты , обусловленные тем, что сердечник выходного трансформатора работает в режиме однопол рного намагничивани , поскольку в интервал времени разомкнутого транзисторного ключа намагничивающий ток трансформатора спадает лишь до нул . Поэтому недоиспользуютс энергетические и другие возможности сердечника трансформатора . Цель изобретени - улучшение массогабаритных показателей, повышение предельного уровн выходных мощностей и увеличение диапазона регулиро вани стабилизированного преобразовател посто нного напр жени . Цель достигаетс тем, что в стабилизированном преобразователе посто нного напр жени , содержащем однотактный управл емый инвертор с выходным трансформатором, первый крайний вывод вторичной обмотки которого подключен к аноду первого и катоду второго диодов, второй крайний вывод к аноду третьего диода, катод первого диода соединен с первым вьгходньм выводом, анод второго диода - с вторым выходным выводом и анодом четвертого диода, а катод третьего диода подключен к дросселю LC-фильтра, конденсатор которого включен между выходнь1ми вьюодами, вторична обмотка снабжена двум отводами и введен дополнительный диод, при этом первый отвод обмотки подключен к катоду четвертого диода, второй - к аноду дополнительного диода, катод которого подключен к дросселю LC-фильтра и катоду третьего диода. На чертеже приведена принципиальна электрическа схема стабилизированного преобразовател . Преобразователь содержит последовательно соединенные транзисторный ключ 1 и первичную обмотку двухобмоточного трансформатора 2, к первому крайнему выводу вторичной обмотки которого подключены анод первого диода 3 и катод второго диода 4, а к второму крайнему выводу обмотки анод третьего диода 5, катод которого соединен с катодом дополнительного диода 6 и дросселем 7 LC-фильтра, конденсатор 8 которого шунтирует выходные выводы стабилизатора. Первый отвод вторичной обмотки трансформатора соединен с катодом четвертого диода 9, а втора отаод вторичной обмотки трансформатора соединен с анодом дополнительного диода 6. Катод диода 3 подключен к первому выходному выводу стабилизатора, второй выходной вывод которого соединен с анодами диодов 4 и 9. Напр жение питани подключено к эмиттеру транзистора 1 и к первичной обмотке трансформатора. Транзистор 1 открываетс от источника положительных импульсов (не показано). Преобразователь работает следующим образом. При поступлении на вход транзистора 1 положительного импульса он открываетс и по первичной обмотке тр-ансформатора 2 течет ток, навод 34 The invention relates to electrical engineering and can be used to create secondary power sources of various electronic equipment. A stabilized DC voltage converter is known, containing a controllable key connected to the transformer primary winding, the secondary winding of which is connected to the midpoint of a full-wave diode A rectifier with a choke of a smoothing LC filter, and one of the rectifier diodes is connected by its output electrode to a common point with a single throttle and a filter capacitor, as well as a feedback circuit D. A disadvantage of the converter is the large mass, which is caused by incomplete demagnetization of the transformer's transformer power, the closest to the proposed technical essence is a constant-voltage stabilizer containing a single-stroke controlled inverter with the output transformer, the first extreme terminal of the secondary winding of which is connected to the anode of the first diode and the cathode of the second diode, the second extreme terminal is connected to the anode of the diode, the extreme cathode of the first diode - to the first output terminal, the anode of the second diode - to the second output terminal and the anode of the fourth diode, and the cathode of the third diode connected to the choke of the LC filter, the capacitor of which is connected between the output terminals 2J . The disadvantages of the known stabilizer are large mass and dimensions, due to the fact that the core of the output transformer operates in the unipolar magnetization mode, because in the time interval of the open transistor switch the magnetizing current of the transformer decreases only to zero. Therefore, the energy and other capabilities of the transformer core are underutilized. The purpose of the invention is to improve the mass and size parameters, increase the output power level limit and increase the control range of the stabilized constant voltage converter. The goal is achieved by the fact that in a stabilized DC voltage converter containing a single-ended controlled inverter with an output transformer, the first extreme terminal of the secondary winding of which is connected to the first anode and the cathode of the second diode, the second diode of the first diode is connected to the first output pin, the anode of the second diode - with the second output pin and the anode of the fourth diode, and the cathode of the third diode is connected to the choke of the LC filter, the capacitor of which is connected between the output yuodami, the secondary winding is provided with two taps and introduced an additional diode, wherein the first winding tap is connected to the cathode of the fourth diode, the second - to the anode of the additional diode, a cathode of which is connected to the choke LC-filter, and the cathode of the third diode. The drawing shows a circuit diagram of a stabilized converter. The converter contains a series-connected transistor switch 1 and the primary winding of a two-winding transformer 2, the first extreme output of the secondary winding of which is connected to the anode of the first diode 3 and the cathode of the second diode 4, and to the second extreme output winding of the anode of the third diode 5, the cathode of which is connected to the cathode of the additional diode 6 and an LC filter choke 7, the capacitor 8 of which bypasses the output of the stabilizer. The first branch of the secondary winding of the transformer is connected to the cathode of the fourth diode 9, and the second branch of the secondary winding of the transformer is connected to the anode of the additional diode 6. The cathode of diode 3 is connected to the first output of the stabilizer, the second output of which is connected to the anodes of the diodes 4 and 9. Power supply connected to the emitter of transistor 1 and to the primary winding of the transformer. Transistor 1 opens from a source of positive pulses (not shown). The Converter operates as follows. When a positive impulse arrives at the input of transistor 1, it opens and a current flows through the primary winding of the tr-converter 1, causing

щий в цепи вторичной обмотки напр жение , пропорциональное коэффициенту трансформации. За счет этого напр жени начинает протекать ток по цепи 5-7-8-4, указанной сплошными стрелками. Этот ток зар жает конденсатор 8 и одновременно в сердечнике трансформатора 2 накапливаетс индуктивна энерги . Энерги накапливаетс также и в дросселе 7 за счет проход щего по его обмотке тока JIo окончании действи управл ющего импульса транзистор 1 закрываетс и накопленна в сердечнике трансформатора энерги обуславливает ток, протекающий по вторичной обмотке и цепи 3-8-г9, указанной штрихпунктирными стрелками, который зар жает конденсатор 8. За счет энергии, накопленной в дросселе, ток через него не прерываетс и продолжает зар жать конденсатор 8 по цепи 7-8-9-6, указанной пунктирными стрелками.A voltage in the secondary circuit is proportional to the transformation ratio. Due to this, voltage begins to flow through the circuit 5-7-8-4, indicated by solid arrows. This current charges the capacitor 8 and at the same time inductive energy accumulates in the core of the transformer 2. The energy is also accumulated in the choke 7 due to the end of the action of the control pulse passing through its winding JIo and the transistor 1 is closed and the energy accumulated in the transformer core causes the current flowing through the secondary winding and the 3-8-g9 circuit indicated by dash-dot arrows. It charges the capacitor 8. Due to the energy stored in the inductor, the current through it is not interrupted and continues to charge the capacitor 8 along the circuit 7-8-9-6 indicated by dotted arrows.

Положение первого отвода вторичной обмотки трансформатора, к кото20744The position of the first branch of the secondary winding of the transformer, to which 20744

рому подключен катод диода 9, должно быть выбрано так, чтобы к моменту поступлени очередного управл ющего импульса транзистора 1 вс энерги , 5 накопленна в трансформаторе 2, успела полностью передатьс в конденсатор 8 и нагрузку.The rum is connected to the cathode of diode 9; it must be chosen so that by the time the next control pulse of transistor 1 arrives, all the energy 5 stored in transformer 2 has time to be completely transferred to capacitor 8 and load.

Положение второго отвода вторич . ной обмотки выбираетс так,чтобы в to режиме непрерьгоных токов дроссел 7 последний перемагничивал сердечник трансформатора до отрицательных значений индукции. The position of the second outlet secondary. Noah's winding is chosen so that in to the mode of uninterrupted currents the droplets 7 the latter reversal the transformer core to negative values of induction.

Таким образом, обеспечиваетс дву15 пол рное перемагничивание сердечника . выходного трансформатора инвертора, что увеличивает диапазон изменени магнитной индукции, уменьшает посто нное подмагничивание и поэтому по- 20 вл етс возможность примен ть вThus, a double polar polarization of the core is provided. inverter output transformer, which increases the range of change of magnetic induction, reduces the constant bias and therefore is 20

трансформаторе замкнутые (тороидальные ) сердечники без зазора с высокой магнитной проницаемостью и, следовательно , уменьшить вес трансформатора 5 практически в два раза.transformer closed (toroidal) cores without a gap with high magnetic permeability and, therefore, reduce the weight of the transformer 5 almost twice.

Claims

A stabilized DC / DC converter containing a single-cycle controlled inverter with an output transformer, the first extreme terminal of the secondary winding of which is connected to the anode of the first and the cathode of the second diode, the second extreme terminal to the anode of the third diode, the cathode of the first diode to the first output terminal, the anode of the second diode to the second output terminal and the anode of the fourth diode, and the cathode of the third diode is connected to an LC filter choke, the capacitor of which is connected between the output terminals, characterized in that, for the purpose of taking into account overall dimensions, increasing the maximum level of output powers and increasing the control range, the secondary winding is equipped with two taps and an additional diode is introduced, while the first winding tap is connected to the cathode of the fourth diode, the second to the anode of the additional diode, the cathode of which is connected to f the throttle L of the C-filter and the cathode of the third V diode. ζ>