SU1192077A1 - Преобразователь посто нного напр жени - Google Patents

Abstract

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий две пары последовательно включенных транзисторов , которые соединены последовательно и подключены к входным выводам , причем последние зашунтированы делителем напр жени  на двух конденсаторах , между точкой соединени  которых и точкой соединени  пар транзисторов включен последовательный резонансный LC -конТур, к конденсатору которого подключен выходной трансформатор, при этом кажда  пара транзисторов зашунтирована пер-, выми рекуперирующими диодами, точка соединени  конденсаторов делител  напр жени  соединена с точками соединени  транзисторов в каждой паре через вторые рекуперирующие диоды, а управл ющие входы транзисторов, соединены с соответствующими выходами I блока управлени , отличающий с -  тем, что, с целью повыше (Л ни  КПД, выходной трансформатор снабжен дополнительными обмотками по с числу транзисторов, которые через дополнительные диоды подключены параллельно управл ющим переходам транзисторов.

Description

1 Изобретение относитс  к преобразовательной технике и может быть ис пользовано при разработке источнико вторичного электропитани . Цель изобретени  - повышение КПД На фиг. 1 показана функциональна схема преобразовател ; на фиг. 2 диаграммы напр жений, по сн ющие принцип его работы. Преобразователь содержит две пар последовательно соединённых транзис торов 1, 2 и 3, 4, которые включены последовательно-согласно и подключе ;ны к входным выводам, причем после ние зашунтированыемкостным делителе напр жени  на двух конденсаторах 5 и 6, между точкой соединени  которы и точкой соединени  пар транзисторов включен последовательный резонансный LC-контур 7, к конденсатору , которого подключен выходной трансформатор 8 с первичной обмоткой 9 и вторичной 10. К выходу последней подключен выходной выпр ми- тель 11 .с фильтром 12 и нагрузкой |13. Кажда  пара транзисторов зашун|тирована первыми рекуперирующими диодами 14 и .15, а точка соединени  конденсаторов соединена с точками соединени  транзисторов в каждой паре через вторые рекуперирующие диоды-16 и 17. Управл ющие переходы транзисторов подключены к выходам блока управлени  18. Выходной трансформатор снабжен дополнительны ми (по числу транзисторов) обмотками 19-22, которые через, дополнитель ные диоды 23-26 подключены к управл ющим переходам транзисторов 1-4. Преобразователь работает следующим образом. Узел управлени  формирует на, управл ющих входах транзисторов t-4 импульсы управлени  U( , показанные на фиг. 2а-г. При этом на входе Lc -контура 7 напр жение имеет вид, показанный на фиг. 2и, а на выходе LC -конту-.. ра - на фиг. 2к.. Такой же сигнал, но уменьщенный в коэффициент трансформации раз, будет и на обмотках 19-22 выходного трансформатора В. Наибольшие потери имеют место при максимальной выходной мощности прео разовани , котора  будет при максимальной ширине импульсов. Дл  простоты рассмотрим работу одного плеча преобразовател  при 772 максимальной ширине импульсов (транзисторы 1 и 2) , Так как напр жение с выхода узла управлени  18 U, и напр жение дополнитёльной обмотки Урд 19 и 20 включены встречно, то в момент переключени  транзисторов (врем  i, ), пока и, и од , к базе транзистора будет приложено напр жение (J БЭ1 , а величина тока базы будет г Ч Эта величина тока выбираетс  такой , чтобы транзистор бып открыт с неглубоким насыщением и находилс  на границе активной области. По мере увеличени  выходных напр жений (фиг. 2к) напр жение на дополнительных обмотках 19 и 20 измен ет ,с  по закону U (,д Ugcos «t , где .УО максимальное напр жение на выходе дополнительной обмотки при максимальном выходном напр жении (момент tz ), W - частота следовани  импульсов управлени .Как только величина напр жени  U д будет равна величине Uj , напр жение на базе транзистора будет измен тьс  по закону (Uo-U,)c05Wi. (1) При этом величина тока измен етс  по закону и, (Uo-U,lco90D-t где при lin. . Df ток базы получает ОА приращение . ( Uo-IJ,)co5(ot Ток, поступающий в базу транзистора, имеет форму, -показанную на фиг. 2д. При максимальном коллекторном токе (ь;омент -tg фиг. 2) обеспечиваетс  максимальный базовый ток, равный Ч Uo. S TF что обеспечивает глубокое насыщение транзистора, а следовательно , минимальное остаточное напр жение (открытый транзистор, фиг. 2ж,з, момент Z ) . По мере уменьшени  выходного напр жени  (фиг. 2к) (момент ii ч ), которое имеет синусоидальную форму, уменьшаетс  и ток, потребл емьй от транзисторов преобразовател . При этом по мере уменьшени  коллекторного тока уменьшаетс  и ток, поступающий в базу-транзистора, что в свою очередь уменьшает его коэффициент насыщени . К моменту времени t тран зистор находитс  в открытом состо нии у активной области на границе насьщени . После прекращени  импульса управлени  (момент i з ) Транзистор выключаетс , и врем  выключени  транзистора минимально.. При таком управлении остаточное напр жение на транзисторах минимальное и измен етс  с изменением выходного тока. Очевидно, что величинаЦ дИмеет вид 77 5in wi . к, и,эс. Из (3) видно, что величина U при максимальной величине выходного напр жени  и тока (6inwt 0) равна и кэо , а при 51 п со t 1, и )(7 , т.е. с применением подобного -схемного решени  величина остаточного напр жени  уменьшаетс  по крайней мере в 2 раза, а следовательно, величина мощности статических потерь на включенном транзисторе Uifg в ,2 раза меньше, а следовательно, КПД увеличиваетс  в 2 раза. Цд выбираетс  обычно из соотношени  1} 4U.

J2

а

11

10

Claims (1)

1. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий две пары последовательно включенных транзисторов, которые соединены последовательно и подключены к входным выводам, причем последние зашунтированы делителем напряжения на двух кон- денсаторах, между точкой соединения которых и точкой соединения пар транзисторов включен последовательный резонансный LC -контур, к конденсатору которого подключен выходной трансформатор, при этом каждая пара транзисторов эашунтирована пер-, выми рекуперирующими диодами, точка соединения конденсаторов делителя напряжения соединена с точками соединения транзисторов в каждой паре через вторые рекуперирующие диоды, а управляющие входы транзисторов, соединены с соответствующими выходами блока управления, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД, выходной трансформатор снабжен дополнительными обмотками по числу транзисторов, которые через дополнительные диоды подключены параллельно управляющим переходам транзисторов.

   SU..·» .1192077

   1192077 2