SU1220077A1 - Two-step converter with self-excitation - Google Patents

Two-step converter with self-excitation Download PDF

Info

Publication number
SU1220077A1
SU1220077A1 SU833643818A SU3643818A SU1220077A1 SU 1220077 A1 SU1220077 A1 SU 1220077A1 SU 833643818 A SU833643818 A SU 833643818A SU 3643818 A SU3643818 A SU 3643818A SU 1220077 A1 SU1220077 A1 SU 1220077A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
winding
converter
voltage
transformer
capacitor
Prior art date
Application number
SU833643818A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Богдан Казимирович Гальс
Владимир Михайлович Булык
Original Assignee
Научно-Исследовательский Институт Управляющих,Вычислительных Машин Научно-Производственного Объединения "Импульс"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Научно-Исследовательский Институт Управляющих,Вычислительных Машин Научно-Производственного Объединения "Импульс" filed Critical Научно-Исследовательский Институт Управляющих,Вычислительных Машин Научно-Производственного Объединения "Импульс"
Priority to SU833643818A priority Critical patent/SU1220077A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1220077A1 publication Critical patent/SU1220077A1/en

Links

Landscapes

  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к вторичным источникам питани  с автоматическим устранением асимметрии работы плеч конвертора. Цель изобретени  - повышение точности симметрировани . В устройстве дроссели (Др) 19 и 20 используютс  в режиме с односторонним периодическим насыщением их сердечников . Сердечник Др 20 перемаг- ничиваетс  под действием приложенного к его обмотке напр жени  обмотки 16 через управл ющий переход транзистора 4 и диод 22. Др 19 перемаг- ничиваетс  в обратном направлении tg под действием напр жени  делител  17 fff (fThe invention relates to secondary power sources with automatic elimination of the asymmetry of the operation of the converter's shoulders. The purpose of the invention is to improve the accuracy of balancing. In the device, throttles (dr) 19 and 20 are used in a mode with one-sided periodic saturation of their cores. The core dr 20 is re-magnetized under the action of the voltage of the winding 16 applied to its winding through the control junction of the transistor 4 and the diode 22. Others 19 re-warms in the opposite direction tg under the action of the voltage of the 17 fff divider (f

Description

через диод 23, Врем  (геремагничива- ни  Др 19, 20 меньше времени перемаг ничивани  сердечника трансформатора 6. Введение регулируемого делител  напр жени  (ДН) 18 позвол ет устра н ть асимметрию в работе плеч конвертора из-за технологического разброса параметров элементов. Применение конденсатора 5 автоматическиthrough diode 23, Time (over magnetisation, Other 19, 20 is shorter than the remaking time of the core of the transformer 6. The introduction of an adjustable voltage divider (DN) 18 makes it possible to eliminate the asymmetry in the operation of the converter's shoulders due to the technological variation of the element parameters. Use of a capacitor 5 automatically

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в преобразовательной технике, в частности дл  питани  радиоэлектронной аппаратуры.The invention relates to electrical engineering and can be used in converter equipment, in particular for powering electronic equipment.

Цель изобретени  - повышение точности симметрировани  работы плеч конвертора путем исключени  вли ни  разброса сердечников дросселей по магнитной проницаемости. гThe purpose of the invention is to improve the accuracy of balancing the operation of the converter shoulders by eliminating the effect of magnetic permeability scatter of the chokes cores. g

На черетеже представлена схемаThe drawing is a diagram

двухтактного конвертора с самовозбуждением .push-pull converter with self-excitation.

Двухтакт 1ый конвертор содержит конденсаторы 1 и 2, транзисторы 3 и 4, образую1цие транзисторно-емкостной мост, конденсатор 5, повышающий устойчивость отсимметрированного состо ни , трансформатор 6, имеющий первичную обмотку 7, вторичную обмотку 8, подключенную к выпр мителю 9 с емкостным фильтром 10, обмотки положительной обратной св зи 11 и 12, подключенные к управл ющим переходам транзисторов через резисторы 13 и 14, две одинаковые вспомогательные обмотки 15 и 16, к которым подключены вновь введенные детали 17 и 18 напр жени , два одинаковых частотосдвигающих дроссе л  19 и 20, разделительные диоды 21 и 22, дополнительные диоды 23 и 24,Two-stroke 1st converter contains capacitors 1 and 2, transistors 3 and 4, forming a transistor-capacitive bridge, a capacitor 5 that increases the stability of the measured state, a transformer 6 having a primary winding 7, a secondary winding 8 connected to a rectifier 9 with a capacitive filter 10 , the positive feedback windings 11 and 12, connected to the control transitions of the transistors through resistors 13 and 14, two identical auxiliary windings 15 and 16, to which the newly introduced voltage parts 17 and 18 are connected, are two identical often osdvigayuschih l dross 19 and 20, dividing diodes 21 and 22, additional diodes 23 and 24,

Рассмотрим сначала процессы, происход щие в конверторе, без учета вли ни  конденсатора 5. В рассматриваемом конверторе дроссели 19 и 20 используютс  в режиме с односторонним периодическим насыщением их сердечников, поэтому то направление перемагничивани  сердечника, при коLet us first consider the processes occurring in the converter, without taking into account the effect of capacitor 5. In the considered converter, chokes 19 and 20 are used in the mode with one-sided periodic saturation of their cores, therefore the direction of the magnetization reversal of the core,

:, :,

2007720077

устран ет асимметрию, вызванную изменением тока нагрузки и температуры окружающей среды. Использование в частотозадающих цепь х ДН 17, 18 исключает - необходимость в подборе сердечников дросселей по магнитной проницаемости и расшир ет диапазон регулировки по устранению асимметрии , 1 ил.eliminates asymmetry caused by changes in load current and ambient temperature. The use of frequency diagrams x DN 17, 18 eliminates the need for the selection of cores chokes on magnetic permeability and expands the range of adjustment to eliminate asymmetry, 1 Il.

1313

5five

в  at

35 40 2535 40 25

30thirty

тором он заходит в насыщение, называетс  пр мым, а противоположное ему - обратным направлением. Полагаем , что в работе плеч конвертора отсутствует асимметри  и коэффициенты передачи деталей 17 и 18 одинаковы , т . е, К | К, .the torus, it comes to saturation, is called the forward direction, and its opposite is called the reverse direction. We believe that there is no asymmetry in the operation of the converter’s shoulders and the transfer coefficients of parts 17 and 18 are the same, t. e, K | K,

Допустим, что транзистор 4 открыт, тогда обмотка 7 через его силовой участок подключена к конденсатору 2, под действием напр жени  которого сердечник трансформатора 6 перемаг- ничиваетс  и посредством обмотки 8 через выпр митель 9 с емкостным фильтром 10 происходит передача энергии на выход конвертора. Транзистор 4 открыт током, протекающим через его управл ющий переход и резистор 14 от обмотки 12, а транзистор 3 заперт напр жением обмотки 11, Сердечник дроссел  20 перемаг- ничиваетс  в пр мом направлении под действием приложенного к его обмотке напр жени  обмотки 16 через управл ющий переход транзистора 4 и диод 22, В это же врем  сердечник дроссел  19 перемагничиваетс  в обратном направлении под действием приложенного к его обмотке через диод 23 выходного.напр жени  делител  17,Assuming that transistor 4 is open, then the winding 7 is connected through its power section to the capacitor 2, under the action of the voltage of which the core of the transformer 6 is rewired and through the winding 8 through the rectifier 9 with the capacitive filter 10 the energy is transferred to the converter output. Transistor 4 is open by the current flowing through its control junction and resistor 14 from winding 12, and transistor 3 is locked by the voltage of winding 11. The core of the throttle 20 is re-magnetized in the forward direction under the action of the winding voltage 16 applied to its winding through the control junction of the transistor 4 and the diode 22. At the same time, the core of the choke 19 is reversal reversal under the action of the output voltage applied to its winding through the diode 23. the voltage of the divider 17,

Врем  перемагничивани  каждого дроссел  должно быть меньше времени перемагничивани  сердечника трансфор матора 6.The time of magnetization reversal of each throttle should be less than the time of magnetization reversal of the core of the transformer 6.

В момент насыщени  сердечника дроссел  20 через его обмотку и диод 22 от обмотки 16 на управл ющий переход транзистора 4 поступает импульс тока, вызывающий интенсивное его запирание . Мен етс  пол рность напр женийAt the moment of saturation of the core of the throttle 20 through its winding and the diode 22 from the winding 16 to the control junction of the transistor 4 receives a current pulse, causing it to be intensively locked. Voltage polarity changes

,i i

на обмотках трансформатора 6. Открываетс  транзистор 3, пoдkлючa  обмотку 7 к конденсатору 1, под действием напр жени  которого сердечник трансформатора 6 перемагни- чиваетс  в противоположном направле-t НИИ, Происходит рекупераци  энергии дроссел  20 на обмотки 16 и 12 и резистор 14 через диод 22, в результате которой индукци  его сердечника мен етс  от индукции насыщени  до остаточной.. Как только магнитна  индукци  принимает значение остаточт ной индукции, запираетс  диод 22 и к обмотке дроссел  20 через диод 24 подключаетс  выход делител  18, под действием напр жени  которого сердечник дроссел  перемагничиваетс  в обратном направлении.on the windings of the transformer 6. Transistor 3 opens, the switch winding 7 to capacitor 1, under the action of the voltage of which the core of the transformer 6 remagines in the opposite direction of the SRI. Drossel 20 energy is recovered to windings 16 and 12 and resistor 14 through diode 22 , as a result of which the induction of its core changes from saturation to residual induction .. As soon as magnetic induction takes on the value of residual induction, diode 22 is closed and the output of divider 18 is connected to the winding of drossel 20 through diode 24, the voltage of which the throttle core is reversal in the opposite direction.

В момент насьпцени  сердечника дроссел  20 магнитна  индукци  сердечника дроссел  19 достигнет значени , соответствующего приблизительно середине участка +Вг, - BsJ петли гистерезиса материала сердечника, что определ етс  выбором К 0,75. После изменени  пол рности напр жений обмоток трансформатора наступает этап рекуперации энергии, накопленной дросселем 19 в предьщущем полупериоде преобразовани , на выход делител  17 через диод 23. Как только этот этап рекуперации закончитс , отпираетс  диод 21, подключающий обмотку дроссел  19 через управл ющий переход транзистора 3 к обмотке 15, под действием напр жени  которой сердечник дроссел  перемагничиваетс  в пр мом направлении.At the moment the core of the throttle 20 is applied, the magnetic induction of the core of the throttle 19 reaches a value approximately equal to the middle of the section + Br, BsJ of the hysteresis loop of the core material, which is determined by the choice of K 0.75. After changing the polarity of the voltage of the transformer windings, a stage of energy recovery accumulated by the choke 19 in the previous half-period of conversion begins at the output of the divider 17 through the diode 23. As soon as this stage of recovery ends, the diode 21 connecting the winding of the throttles 19 through the control junction of the transistor 3 is unlocked to winding 15, under the action of voltage of which, the core of the throttle re-magnetizes in the forward direction.

Дальнейша  работа конвертора при открытом транзисторе 3. проходит также, как и при открытом транзисторе 4.Further operation of the converter with the open transistor 3. passes as well as with the open transistor 4.

Использование делител  18 напр жени  с регулируемым коэффициентом передачи в пределах от О до 1 дает возможность устанавливдть значение магнитной индукции сердечника дроссел  20 при перемагничивании в обратном направлении в любой точке участка , -Bs петли гистерезиса материала сердечника, что в свою очередь позвол ет в широких пределах измен ть длительность включенного состо ни  транзистора 4 по отношению к аналогичной длительности транзистора 3 (приблизительно на 140% при использовании в дроссе- The use of a voltage divider 18 with an adjustable transmission coefficient in the range from 0 to 1 allows the magnetic induction value of the core of the throttle 20 to be set when reversing in the opposite direction at any point of the section, -Bs, the core material hysteresis loop, which in turn allows change the duration of the on state of transistor 4 with respect to the similar duration of transistor 3 (approximately 140% when used in the drossea

2007720077

л х кольцевых сердечников из оксифе- ра 2000 им). Следовательно, регулируемый делитель 18 напр жени  позвол ет устран ть асимметрию в работе 5 плеч конвертора из-за технологического разброса параметров транзисторов (пр мое напр жение управл ющего перехода, врем  рассасывани  избыточных носителей), диодов (пр - 10 мое напр жение), дросселей (индук0l x ring cores from oxyfiber 2000 them). Consequently, adjustable voltage divider 18 allows eliminating asymmetry in operation of 5 converter shoulders due to technological variation in the parameters of transistors (direct voltage of the control transition, resorption time of excess carriers), diodes (direct voltage), chokes (induk0

5five

00

ци  насыщени ),qi saturation)

Конденсатор 5 используетс  с целью повьппени  устойчивости отсимметриро-с ванного состо ни , т. е. с помощью конденсатора 5 автоматически устран етс  асимметри  в конверторе, вызванна  изменением его тока нагрузки , температуры окружающей сре- ды.Capacitor 5 is used for the purpose of increasing the stability of the quantized state, i.e., the capacitor 5 is automatically eliminated asymmetry in the converter caused by a change in its load current, the ambient temperature.

Механизм устранени  асимметрии в конверторе конденсатором 5 следующий .The mechanism for eliminating asymmetry in the converter by capacitor 5 is as follows.

Допустим, что транзистор 4 включен и длительность его включенного состо ни  (с учетом времени рассасывани ) больше, чем у транзистора 3. Пока сердечник дроссел  20 на насьпцен, конденсатор 5 зар жен до амплитудного значени  напр жени  обмотки 7 и на работу конвертора не оказывает вли ни . В момент насыщени  сердечника дроссел  20 в цепь.базы транзистора 4 через диод 22 поступает запирающий импульс тока.Suppose that transistor 4 is turned on and the duration of its on state (taking into account resorption time) is longer than that of transistor 3. As long as the core of the throttles 20 is at the same time, the capacitor 5 is charged to the amplitude value of the voltage of the winding 7 and does not affect the operation of the converter neither At the moment of saturation of the core of the throttles 20 into the circuit.base of transistor 4 through the diode 22 enters the locking current pulse.

5 в транзисторе 4 происходит процесс рассасывани  избыточных носителей, сопровождающийс  малым увеличением коллекторного напр жени  и уменьшением напр жений на обмотках трансфер - матора. Учитыва , что при переключении транзисторов напр жение на конденсаторе 5 практически не мен етс , то вс кое незначительное уменьшение напр жени  на обмотке 8 вызывает резкое уменьшение тока выпр мител  9. Как только напр жение на обмотке 8 уменьшитс  на величину, равную пр мому напр жению выпр мител  9, последний запираетс , отключа  нагрузку от обмотки 8. Далее транзистор 4 беспреп тственно закрываетс , а сердечник трансформатора 6 продолжает перемагничиватьс  в первоначальном направлении под5 in transistor 4, the process of resorption of excess carriers occurs, accompanied by a small increase in the collector voltage and a decrease in the voltages on the windings of the transfer matrix. Taking into account that when switching transistors the voltage on the capacitor 5 practically does not change, then an insignificant decrease in the voltage on the winding 8 causes a sharp decrease in the current of the rectifier 9. As soon as the voltage on the winding 8 decreases by an amount equal to the direct voltage rectifier 9, the latter is locked, disconnecting the load from the winding 8. Next, the transistor 4 is unobstructedly closed, and the core of the transformer 6 continues to oscillate in the original direction under

5 действием энергии зар женного конденсатора 5 до тех пор, пока напр жение на последнем не станет равным нулю. Затем прекращаетс  рост маг05 by the action of the energy of the charged capacitor 5 until the voltage at the latter becomes zero. Then growth stops

5five

00

5five

нитного потока в сердечнике трансформатора , мен етс  пол рность напр жений на его обмотках и начинае зар д противоположной пол рности конденсатора 5 энергией, накопленной трансформатором 6. Так как на- ртр жение на обмотке 11 пропорциона но величине напр жени  на конденсаре 5, то по мере его зар да приоткваетс  транзистор 3, осуществл етс частичный его зар д энергией входнго источника. В момент окончани  зр да конденсатора 5 полностью открваетс  транзистор 3, подключа  обмотку 7 к конденсатору 1, в результате чего сердечники трансформатора 6 и дросселей 19 и 20 перемаг- ничиваютс  в противоположном направлении , включаетс  выпр митель подключа  цепь нагрузки к обмотке 8, конденсатор 5 оп ть не оказывает вли ни  на работу конвертора , пока сердечник дроссел  19 не насыщен. После его насыщени  запираетс  транзистор 3 и выпр митель 9, а сердечник трансформатора продолжает перемагничиватьс  в неизменном направлении под действием приложенного к обмотке 7 напр жени  в конденсаторе 5. Только теперь этот процесс по времени идет дольше, ибо в момент запирани  транзистора 3 ток намагничивани  трансформатора имеет меньшую величину, чем в момент запирани транзистора 4, т, е. происходит автоматическое симметрирование рабты плеч конвертора.the polarity of the voltage on its windings and the start of charge of the opposite polarity of the capacitor 5 by the energy accumulated by the transformer 6. Since the voltage on the winding 11 is proportional to the voltage on the capacitor 5, then As it is charged, the transistor 3 opens, its charge is partially charged by the energy of the input source. At the moment when the discharge of capacitor 5 finishes, the transistor 3 is fully opened, connecting the winding 7 to the capacitor 1, as a result of which the cores of the transformer 6 and the chokes 19 and 20 are re-switched in the opposite direction, the rectifier connects the load circuit to the winding 8, the capacitor 5 op It does not affect the operation of the converter until the throttle core 19 is saturated. After its saturation, the transistor 3 and the rectifier 9 are locked, and the transformer core continues to re-magnetize in the same direction under the action of the voltage applied to the winding 7 in the capacitor 5. Only now this process takes longer, because at the time of the locking of the transistor 3 the magnetizing current of the transformer has smaller value than at the moment of locking the transistor 4, t, e. automatic balancing of the converter's shoulders occurs.

Использование в частотозадаю- щих цеп х делителей напр жени  исключает необходимость в подборе седечников дросселей по магнитнойThe use of frequency dividers in frequency-dependent circuits eliminates the need for selecting chokes for magnetic chokes

Редактор Н.ГунькоEditor N. Gunko

Составитель И.ВойтовичCompiled by I.Voytovich

Техред Л.Олейник Корректор Е.СирохманTehred L.Oleynik Proofreader E.Sirohman

1329/581329/58

Тираж 631ПодписноеCirculation 631 Subscription

ВНИИПИ Государственного комитета СССРVNIIPI USSR State Committee

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5for inventions and discoveries 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab., 4/5

Филиал ПИП Патент, г. Ужгород, ул. Проектна , 4Branch PIP Patent, Uzhgorod, st. Project, 4

проницаемости, что приводит к упрощению и снижению себестоимости производства , кроме того, расшир етс  диапазон регулировки по устранению асимметрии в работе конвертора .permeability, which leads to simplification and reduction of production costs, in addition, the range of adjustment to eliminate asymmetry in the operation of the converter expands.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Двухтактный конвертор с самовозбуждением , содержащий мост, два плеча которого образованы конденсатораPush-pull converter with self-excitation, containing a bridge, two arms of which are formed by a capacitor трансформатор, первична  обмотка которого шунтирована конденсатором и включена в диагональ переменного тока, а вторична  обмотка через выпр митель с емкостным фильтром со- |единена с выходными выводами конвер- тора,а обмотки положительной обратной св зи подключены через резисторы к управл ющим переходам транзисторов , два однообмоточных частото- задающих дроссел , соединенных с указанными управл ющими переходами через разделительные диоды и вспомогательные обмотки трансформатора, и дополнительные диоды, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности симметрировани  работы плеч конвертора путем исключени  вли ни  разброса сердечников дросселей по магнитной проницаемости , в него введены два резистивных делител  напр жени , один из которых регулируемый, вход каждого из них подключен к соответствующей вспомогательной обмотке трансформатора, а выход через указанный дополнительный диод - к обмотке соответствующего дроссел .a transformer, the primary winding of which is bridged by a capacitor and connected to the diagonal of an alternating current, and the secondary winding is connected via a rectifier with a capacitive filter to the output terminals of the converter, and the positive feedback windings are connected through resistors to control transistors of the transistors, two single-winding frequency-setting droplets connected to the specified control transitions through the separation diodes and auxiliary windings of the transformer, and additional diodes, characterized in that To improve the accuracy of balancing the operation of the converter's shoulders by eliminating the influence of scattering of magnetic permeability cores on chokes, two resistive voltage dividers are introduced into it, one of which is adjustable, the input of each of them is connected to the corresponding auxiliary winding of the transformer, and the output through the specified additional diode to the winding of the corresponding throttle.
SU833643818A 1983-09-20 1983-09-20 Two-step converter with self-excitation SU1220077A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833643818A SU1220077A1 (en) 1983-09-20 1983-09-20 Two-step converter with self-excitation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833643818A SU1220077A1 (en) 1983-09-20 1983-09-20 Two-step converter with self-excitation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1220077A1 true SU1220077A1 (en) 1986-03-23

Family

ID=21082353

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU833643818A SU1220077A1 (en) 1983-09-20 1983-09-20 Two-step converter with self-excitation

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1220077A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Узберг Н.П. и др. Преобразователь посто нного напр жени с облегченной коммутацией. - Радиотехника, 1968, № 8, с. 66-69. Авторское свидетельство СССР № 568123, кл. Н 02 М 3/335, 1978. Авторское свидетельство СССР № 675555, кл. Н 02 М 3/335, 1979. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU1220077A1 (en) Two-step converter with self-excitation
SU1107233A1 (en) D.c. voltage converter
SU1152074A1 (en) Stabilized d.c. voltage converter
SU675555A1 (en) Two-cycle converter
SU1149360A1 (en) D.c. voltage converter
SU1398048A1 (en) D.c.-to-d.c. voltage converter
SU1136275A1 (en) Pulse d.c.voltage regulator
SU1130984A1 (en) Transistorized d.c.voltage converter
SU1001394A2 (en) Inverter
SU858192A1 (en) Inverter with controllable output voltage pulse width
SU1439555A1 (en) D.c. voltage stabilizer
SU603071A1 (en) Single-phase frequency doubler
RU2006165C1 (en) Dc voltage converter
SU1652973A1 (en) Dc stabilizer
SU1697222A1 (en) Single-cycle dc/dc converter
SU1221605A1 (en) Instantaneous current meter
SU524291A1 (en) Stabilized constant voltage converter
SU1252877A1 (en) D.c.voltage converter
SU928563A2 (en) Controllable converter
SU614507A1 (en) Two-cycle inverter
RU1777214C (en) Dc voltage converter
SU1444922A1 (en) Variable a.c. to a.c. voltage converter
SU920985A1 (en) Stabilized dc voltage converter
SU1246303A2 (en) Two-step transistor voltage converter
SU1749999A1 (en) Dc/dc voltage converter