SU1300606A1

SU1300606A1 - Однотактный преобразователь посто нного напр жени в посто нное

Info

Publication number: SU1300606A1
Application number: SU853896408A
Authority: SU
Inventors: Виктор Давидович Вогман; Олег Анатольевич Ефимов
Original assignee: Ленинградский Электротехнический Институт Связи Им.Проф.М.А.Бонч-Бруевича
Priority date: 1985-05-16
Filing date: 1985-05-16
Publication date: 1987-03-30

Abstract

Изобрет-ение относитс к преобразовательной технике и может быть использовано при создании источников вторичного электропитани . Цель - повышение КПД. Устройство выполнено по схеме однотактного преобразовател посто нного напр жени в посто нное с пр мым включением выпр мительного диода. Дл снижени амплитуды сквозного тока последовательно со вторичной обмоткой силового- трансформатора 2 включен токоограничительный дроссель 4, дополнительна обмотка . которого через выключающий диод 6 подсоединена параллельно выпр мительному диоду 3 дл форсировки его запирани , что позвол ет раньше завершить процесс размагничивани силового трансформатора 2. 2 ил.

Description

Изобретение относитс к преобразовательной технике и может быть использовано при создании источников вторичного электропитани .

Цель изобретени - повьшшние КПД устройства.

На фиг.1 изображена приндипиаль- ла схема устройства; на фиг.2 - временные диаграммы, по сн ющие работу устройства.

Устройство содержит регулирующий транзистор I, соединенный с первым входным выводом и включенньш последовательно с первичной обмоткой силового трансформатора 2, началом йрисоединенной к второму входному выводу. При этом начало вторичной обмотки силового трансформатора 2 подключено к аноду выпр мительного

обмотке формируетс напр жение, от- пиpaюu ee выпр мительный диод 3. Непосредственно с момента коммутации это напр жение приложено к первичной

5 обмотке токоот ра ничительного дроссел 4, в котором происходит нарастание тока. Соответствующее нарастание тока имеет место в первичной цепи (i, фиг.2б ). При достижении током

0 дроссел 4 значени тока нагрузки (момент t , фиг.2в) замыкающий диод 5 запираетс , и напр жение, формируемое на вторичной обмотке силового трансформатора 2, поступает на вход

5 LCD-фильтра. При выключении регулирующего транзистора 1 напр жение на его коллекторе возрастает (момент ty, фиг.2) в результате прерьгоани тока, протекающего через первичную

25

30

диода 3 и началу дополнительной обмоТ О обмотку трансформатора 2. Амплитуда ки токоограничительного дроссел 4, конец которой присоединен к катодам вьшр мительного диода 3 и диода 5 LCD-фильтра через выключаюш ий диод 6. Конец вторичной обмотки силового трансформатора соединен с концом первичной обмотки токоограничительного дроссел 4 и анодом рекуперацион- ного диода 7, катодом присоединенного к положительной обкладке выходного конденсатора 8 и к первому выводу обмотки накопительного дроссел 9, вход щий в состав LCD-фильтра, второй вьшод которой подключен к точке соединени катодов диодов 3,5 и 6, прич ем отрицательна обкладка выходного конденсатора 8 соединена с анодом диода 5 и началом первичной обмотки токоограничительного дроссе- л 4. Размагничивающа обмотка силового трансформатора 2 началом подключена к отрицательной шине источника питани , а концом - к аноду диода 10, катодом соединенного с вторым входным выводом, и первой обкладкой блокировочного конденсатора 11, втора обкладка которого подключена к концу первичной обмотки и коллектору регулирующего транзистора I.

Устройство работает следующим образом .

При включенном регулирующем транзисторе 1 (момент t О на фиг.2) напр жение на его коллекторе становитс близким к нулю (5а Фиг.2а), первична обмотка силового трансформатора 2 оказываетс подключенной к источнику питани , а на вторичной

этого напр жени , определ ема током нагрузки и индуктивностью рассе ни между первичной и вто ичной обмотками силового трансформатора 2, жестко ограничиваетс на уровне удвоенного значени напр жени питани при помощи диода IО и конденсатора 11. На этапе восстановлени обратного сопро тивлени выпр мительного диода 3 вто рична обмотка трансформатора 2 шунтируетс двум открытыми диодами 3 и 5 (напр жение на дросселе 4 близко к нулю, так как вторична обмотка также замкнута открытыми диодами 3

35 и 6). Вьтр мительный диод 3 форсированно выключаетс током, протекающим по вторичной обмотке дроссел 4. При этом ток дроссел 9 замыкаетс через диод 5, а ток дроссел 4 после заверщени процесса восстановлени обратного сопротивлени вьтр митель- ного диода 3 замыкаетс через реку- перационный диод 7, и энерги , накопленна в токоограничительном дрос селе 4, передаетс в нагрузку.

Включение дроссел 4 в цепь про- екани тока выпр мительного диода 3 позвол ет пр актически исключить выброс коллекторного тока регулирующего транзистора, обусловленный сквозным током диод-диод (показан на фиг.26 штриховой линией), и существенно облегчить процесс коммутации регулирующего транзистора (сплощна

и штрихова линии на фиг.2а). Ограни чение амплитуды сквозного тока обеспечивает также значительное уменьшение интенсивности св занных с этим

40

45

50

обмотке токоот ра ничительного дроссел 4, в котором происходит нарастание тока. Соответствующее нарастание тока имеет место в первичной цепи (i, фиг.2б ). При достижении током

дроссел 4 значени тока нагрузки (момент t , фиг.2в) замыкающий диод 5 запираетс , и напр жение, формируемое на вторичной обмотке силового трансформатора 2, поступает на вход

LCD-фильтра. При выключении регулирующего транзистора 1 напр жение на его коллекторе возрастает (момент ty, фиг.2) в результате прерьгоани тока, протекающего через первичную

обмотку трансформатора 2. Амплитуда

этого напр жени , определ ема током нагрузки и индуктивностью рассе ни между первичной и вто ичной обмотками силового трансформатора 2, жестко ограничиваетс на уровне удвоенного значени напр жени питани при помощи диода IО и конденсатора 11. На этапе восстановлени обратного сопротивлени выпр мительного диода 3 вторична обмотка трансформатора 2 шунтируетс двум открытыми диодами 3 и 5 (напр жение на дросселе 4 близко к нулю, так как вторична обмотка также замкнута открытыми диодами 3

и 6). Вьтр мительный диод 3 форсированно выключаетс током, протекающим по вторичной обмотке дроссел 4. При этом ток дроссел 9 замыкаетс через диод 5, а ток дроссел 4 после заверщени процесса восстановлени обратного сопротивлени вьтр митель- ного диода 3 замыкаетс через реку- перационный диод 7, и энерги , накопленна в токоограничительном дросселе 4, передаетс в нагрузку.

и штрихова линии на фиг.2а). Ограничение амплитуды сквозного тока обеспечивает также значительное уменьшение интенсивности св занных с этим

током паразитных колебаний, возникающих на входе LCD-фильтра (штрихова лини на фиг.2в) и приход щих на выход устройства.

Уменьшение продолжительности процесса восстановлени обратного сопротивлени выпр мительного диода 3, достигнутое благодар .форсированному его запиранию током ограничительного дроссел 4, позвол ет раньше завершить процесс размагничивани силового трансформатора 2 (фиг.2в) и снизить напр жение на коллекторе регулирующего транзистора в моменты его коммутации (t 0, t Т и т.д., фиг,2а) в два и более раз. Это дает возможность значительно уменьшить потери в транзисторе, обусловленные

W

f5

пр жени источника питани в широком диапазоне длительности импульсов коллекторного тока. Энерги , запасаема в ма1 нитном поле дроссел А, передаетс на каждом цикле в нагрузку, что )позвол ет получить определенный вы- игрьш в ЩД.

Claims

Формула изобр/етени

Однотактный преобразователь посто нного напр жени в посто нное с пр мым включением выпр мительного диода, содержащий регулирующий транзистор , через первичную обмотку силового трансформатора подсоединенный к входным выводам, причем вторична обмотка силового трансформатора через выпр мительньм диод и LCD-фильтр

25

разр дом через него паразитной емкое-20 присоединена к выходным выводам, до- ти коллекторной цепи, и повысить частоту преобразовани КПН при сохранении высокого КПД. Уменьшение индуктивности рассе ни , св занное с. вьшр мительному диоду, . т л и ч а ю- повышением частоты преобразовани , позвол ет в р де случаев упростить схему путем исключени из нее размагничивающей цепи. Ток намагничивани при этом может замьшатьс через собственную емкость коллекторной цепи регулирующего транзистора 1, а напр жение на нем в момент коммутации благодар наличию дроссел 4 может иметь величину, заметно меньшую на30

полнительна обмотка дроссел через последовательно соединенный выключающий диод подключена параллельно вьшр мительному диоду, . т л и ч а щ и и с тем, что, с целью повышени КПД, дополнительна обмотка . . дроссел расположена на сердечнике введенного токоограничительного дрос сел , включенного между первым выходным выводом и выводом вторичной обмотки силового трансформатора, соединенным также через введенный ре куперационный диод с вторым выходным вьшодом.

пр жени источника питани в широком диапазоне длительности импульсов коллекторного тока. Энерги , запасаема в ма1 нитном поле дроссел А, передаетс на каждом цикле в нагрузку, что )позвол ет получить определенный вы- игрьш в ЩД.

Формула изобр/етени

Однотактный преобразователь посто нного напр жени в посто нное с пр мым включением выпр мительного диода, содержащий регулирующий транзистор , через первичную обмотку силового трансформатора подсоединенный к входным выводам, причем вторична обмотка силового трансформатора через выпр мительньм диод и LCD-фильтр

присоединена к выходным выводам, до- вьшр мительному диоду, . т л и ч а ю-

полнительна обмотка дроссел через последовательно соединенный выключающий диод подключена параллельно вьшр мительному диоду, . т л и ч а щ и и с тем, что, с целью повышени КПД, дополнительна обмотка . . дроссел расположена на сердечнике введенного токоограничительного дрос сел , включенного между первым выходным выводом и выводом вторичной обмотки силового трансформатора, соединенным также через введенный ре куперационный диод с вторым выходным вьшодом.

t tuТZT

Фиг.2