SU1480058A1

SU1480058A1 - Однотактный преобразователь посто нного напр жени

Info

Publication number: SU1480058A1
Application number: SU874249596A
Authority: SU
Inventors: Владимир Викторович Власов
Original assignee: Институт Оптики Атмосферы Со Ан Ссср
Priority date: 1987-05-27
Filing date: 1987-05-27
Publication date: 1989-05-15

Abstract

Изобретение относитс к области электротехники и может быть использовано в источниках вторичного электропитани . Цель - повышение КПД. Однотактный пребразователь посто нного напр жени содержит силовой трансформатор 1, ключевой регулирующий элемент 4, блок управлени 5, выход которого присоединен к входу управлени ключевого регулирующего элемента 4. При включении преобразовател энерги от входных выводов 2,3 передаетс через силовой трансформатор 1, выпр митель 6 и фильтр 7 к выходным выводам 8,9. После запирани ключевого регулирующего элемента 4 энерги , запасенна в силовом трансформаторе 1, через обмотку размагничивани и шунтирующий диод 11 передаетс на выход преобразовател . С помощью резистивного делител 13 отпираетс полевой транзистор 12, стабилизирующий ток базы дополнительного транзистора 10 осуществл ет перемагничивание сердечника силового трансформатора 1 до предельного значени . При необходимости осуществлени гальванической разв зки входа и выхода преобразовател вводитс дополнительна обмотка, напр жение на которой пропорционально напр жению на выходных выводах. Дополнительна обмотка соединена через выпр митель 15 и фильтр 16 с входом блока управлени 5. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Description

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в источниках вторичного электропитания систем радиотехники, автоматики и вычислительной технике.

Целью изобретения является повышение КПД однотактного преобразователя постоянного напряжения.

Иа фиг. 1 приведена электрическая схема однотактного преобразователя постоянного напряжения; на фиг. <2 то же, с дополнительной обмоткой для гальванической развязки.

Однотактный преобразователь постоянного напряжения содержит силовой трансформатор 1, первичная обмотка которого соединена с входными выводами 2, 3 через ключевой регулирующий элемент 4, связанный управляющим переходом с выходом блока 5 управления, вторичная обмотка силового трансформатора через выпрямитель б и фильтр 7, состоящий из обратного диода, дросселя и конденсатора, подключена к выходным выводам 8, 9« База дополнительного транзистора 10, шунтированного обратным диодом 11, связана со стоком полевого транзистора 12, затвор которого подключен к выходу резистивного делителя 13 напряжения. База-эмиттериый переход дополнительного транзистора шунтирован резистором 14.

В усовершенствованном варианте преобразователя, представленном на фиг. 2, дополнительная обмотка силового трансформатора 1 связана с вхо-: дом блока 5 управления через однополупериодный выпрямитель,15 и емкостной фильтр 16.

Однотактный преобразователь работает следующим образом.

При отпирании ключевого регулирующего элемента 4 сигналом с выхода блока 5 управления происходит передача электрической энергии.от входных выводов 2, 3 через силовой трансформатор I и выпрямитель 6 в фильтр 7 и в нагрузку, подключаемую к выходным выводам 8, 9. Транзисторы 10 и 12 заперты, так как часть напряжения с выхода обмотки размагничивания через делитель 13 с запирающей полярностью приложена к участку затвор - исток полевого транзистора 12. При запирании регулирующего элемента 4 сигналом с выхода блока 5 управления полярность напряжений на обмотках трансформатора 1 изменяется на обратную, .выпрямитель 6 заперт, энергия, запасенная в дросселе фильтра, передается в нагрузку. Ток намагничивания силового трансформатора 1 замыкается в о-бмотке размагничивания через диод 1Т в нагрузку, подключаемую к выходным выводам 8,9. По мере размагничивания силового трансформатора 1 этот ток уменьшается и при достижении нулевого значения начинается перемагничивание силового трансформатора 1 под действием напряжения, прикладываемого с выходных выводов 8, 9 к обмотке размагничивания через открытый дополнительный транзистор 10. По мере перемагничивания ток через.дополнительный транзистор 10 возрастает,, а его ток базы неизменен благодаря токостабилизирующему действию полевого транзистора 12, на затвор которого подано отпирающее натяжение с делителя 13. ,

При достижении тока через дополнительный транзистор 10 критического значения он выходит из насыщения, напряжение на обмотке размагничивания уменьшается. При этом уменьшается напряжение затвор - исток полевого транзистора 12, ток через него и ток базы дополнительного транзистора 10, что вызывает уменьшение тока его . коллектора. Развивается лавинообразный процесс, по окончании которого транзисторы 10, 12 запираются. Далее рассмотренные процессы повторяются.

Работа преобразователя, представленного на фиг. 2, аналогична. Действие цепи дополнительной обмотки силового трансформатора 1 осуществляется одновременно с перемагничиванием его сердечника. При этом напряжение на выходе преобразователя приложено к обмотке размагничивания и трансформировано в дополнительную обмотку, происходит заряд емкостного фильтра 16 через однополупериодной выпря митель 15. Напряжение с выхода емкостного фильтра 16, пропорциональное напряжению в нагрузке преобразователя, поступает на вход блока 5 управления и служит для обеспечения его работы в режиме ШИМ и стабилизации напряжения в нагрузке.

При стабилизации напряжения на выходе преобразователя обеспечена стабильность амплитуды тока перемагничивания, так как ток полевого транзис тора определяется отпирающим напряжением на делителе 13. Поскольку температурные коэффициенты усиления транзистора 10 и крутизна транзистора 12 имеют равные знаки, то может быть достигнута температурная стабилизация амплитуды тока перемагничивания. Стабилизация амплитуды тока перемагничивания позволяет полнее использо- jq вать магнитные свойства сердечника силового трансформатора, · повысить КПД и обеспечить снижение массы и га.баритов преобразователя.

Claims

Формула изобретения

1. Однотактный преобразователь постоянного напряжения, содержащий силовой трансформатор, первичная обмот-20 ка которого подключена к входным выводам через ключевой регулирующий элемент, вход управления которого присоединен к выходу блока управления,, вторичная обмотка силового тран- 25 сформатора соединена через выпрямитель и фильтр с выходными выводами. а обмотка размагничивания присоединена первым выводом к коллектору дополнительного транзистора, шунтированного обратным диодом, параллельно база-эмиттерному переходу которого подключен резистор, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД, введен полевой транзистор и резистивный делитель напряжения, включенный между первым и вторым выводами обмотки размагничивания, присоединенной через дополнительный транзистор к выходным выводам, при этом исток полевого транзистора подключен к второму выводу обмотки размагничивания , сток - к базе дополнительного транзистора, а затвор - к среднему выводу резистивного делителя напряжения.
2. Преобразователь по п.1, отличающийся тем, что введена дополнительная обмотка силового трансформатора, соединенная через однополупериодный выпрямитель и фильтр с входом блока управления.