SU1372537A1 - Однотактный резонансный преобразователь - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано во вторичных источниках питани . Цель изобретени  - повышение КПД и надежности . Преобразователь содержит транзисторные ключи 1 и 2, резонансный контур, выполненный на конденсаторе 3 и первичной обмотке силового трансформатора 4, систему управлени  6. Введение токового трансформатора 5 и подключение системы управлени  6 к выходным вьшодам обеспечивает повышение КПД за счет работы трансформаторов в двухтактном режиме и перемаг- ничивани  сердечников по полному циклу . Повышение надежности обеспечиваетс  за счет плавного переключени  транзисторов. 2 ил.

Description

фиг.1

Изобретение относитс  к преобразовательной технике и может быть использовано при разработке вторичных источников питани .

Цель изобретени  - повьппение КПД и надежности.

На фиг. 1 приведена схема одно- тактного резонансного преобразовател  на фиг.2 - временные диаграммы работы преобразовател  (при номинальной и пониженной нагрузках).

Преобразователь содержит первый 1 и второй 2 транзисторные ключи, конденсатор 3, силовой трансформатор 4, токовьй трансформатор (датчика тока) 5, систему 6 управлени , выпр митель 7 и индуктивный фильтр 8.

Прео.бразователь работает следующим образом.

В установившемс  режиме в момент с5, (фиг. 2) система 6 управлени  вырабатывает тактовый импульс отпирающей пол рности дл  транзистора 1, который поддерживаетс  во включенном

ние длительности протекани  полуволны синусоидального резонансного тока, котора  приблизительно определ етс  соотношением

где

о - С

- ;

ЭК6

с,

-величина емкости накопительного конденсатора;

-эквивалентна  индуктивность , включающа  пересчитанные распределенную индуктивность силовой цепи, индуктивность рассе ни  силового трансформатора 4 и индуктивность фильтра 8.

Длительность цикла отбора энергии  вл етс  медленно измен ющейс  функцией тока нагрузки.

По окончании протекани  кванта энергии в нагрузку конденсатор 3 зар жаетс  до величины, близкой Vg ток в первичной обмотке токового трасформатора 5 прекращаетс , транзистор 1 автоматически выводитс  из насыщени  и запираетс . По истечении необходимой паузы, измен емой в зависимости от величины нагрузки системой 6 управлени , в момент t по вл етс  тактовый импульс отпирающей пол рности дл  транзистора 2, который также поддерживаетс  во включенном состо нии токовым трансформатором 5 и выключаетс  по окончании разр да

„

j

20

5

0

5

0

5

0

5

накопительного конденсатора 3 на нагрузку через силовой трансформатор 4, выпрймитель 7 и индуктивный фильтр 8.

При этом трансформаторы 4 и 5 работают в двухтактном режиме, а их сердечники перемагничиваютс  по полному циклу. Дл  уменьшени  вли ни  неидеальности транзисторных ключей, выражающейс  в конечной величине падени  напр жени  на транзисторах в насыщенном состо нии .j. ,, на симметричность двухтактного режима работы трансформаторов коллектор транзистора 2 может быть подключен к отводу первичной обмотки силового трансформатора 4 (фиг. 1, пунктир). Резонансный принцип работы преобразовател  с плавными формами коллекторных токов транзисторов ослабл ет вли ние некоторого расхождени  величины напр жени , прикладываемого к первичной обмотке силового трансформатора 4 при пр мом и обратном циклах, на симметричность перемагничивани  и одностороннее насыщение не наблюдаетс ,

Силовой трансформатор 4 может иметь несколько вторичных обмоток, предназ- наченных дл  получени  р да вторичных напр жений. Транзисторные ключи могут быть иного типа проводимости, тогда дл  их управлени  потребуютс  гальванически разв занные вторичные обмотки токового трансформатора 5,

На фиг. 2 изображены диаграммы работы преобразовател  при облегченной нагрузке. С увеличением тока нагрузки или уменьшением входного напр жени  VgK система 6 управлени  увеличивает частоту формировани  тактовых импульсов дл  поддержани  установленной величины выходного напр жени  V g, (фиг. 2). Однако максимальна  длительность цикла резонансного отбора энергии не должна превьппать 50% от периода преобразовани . Попытка дальнейшего увеличени  задающей частоты приводит к коммутации транзисторов 1 и 2 не при нулевом токе, что вызывает дополнительные потери и нарушение резонансного режима работы преобразовател . Возможно решение с построением ключей 1 и 2 на основе МДП-тран- зисторов и включением датчика 5 тока в гюбую точку их общей выходной цепи. Такое построение схемы резонансного преобразовател  позвол ет повысить частоту преобразовани  за счет более

31

высоких частотных свойств полевых транзисторов и улучшить технологичность преобразовател  исключением моточного издели .

3725374

второго транзисторных ключей объединены и подключены к системе управлени , одни из одноименных силовых выводов транзисторных ключей имеют об- щую точку, отличающийс 

Claims (1)

1. Формула изобретени  тем, что, с целью повьшени  КПД и надежности , введены выпр митель, индуктивный фильтр и датчик тока в виде токового трансформатора, первична  обмотка которого включена между конденсатором и общей точкой транзисторных ключей, к управл ющим входам которых подключена его вторична  обмотка , причем вторична  обмотка силового трансформатора через выпр митель и индуктивный фильтр соединена с выходными выводами, к которым подключен вход системы управлени .

   Однотактный резонансный преобразователь посто нного напр жени , д содержащий подсоединенные к входным выводам и включенные последовательно первый транзисторный ключ и LC- контур, выполненный на конденсаторе и первичной обмотке силового транс- форматора, имеющего вторичную обмотку , причем LC-контур зашунтирован силовой цепью второго транзисторного ключа, управл ющие входы первого и