SU1517102A1 - Однотактный преобразователь посто нного напр жени с переключением при нулевом значении тока - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в источниках вторичного электропитани . Цель изобретени  - повышение надежности и расширение области применени . В схему введены третий конденсатор 12 и третий диод 9, причем конденсатор 12 подключен параллельно первому диоду 7, а диод 9 включен антипараллельно переключателю 3. Благодар  введению указанных элементов достигаетс  полное размагничивание сердечника трансформатора в паузе управл ющего сигнала, а также допускаетс  работа преобразовател  при длительных перегрузках выходной цепи. 2 ил.

Description

й11 « 1

/ ;/-L

Т Т

й1 « 1

;/-L

г.г

г

.%

Т Т i:

f./

Сл

О

ю

фае.1

Изобретение отностс  к электротехнике и может быть использовано в источниках DTOpHMiioro электропитани .

Цель изобретени  - повышение надености и расширение области применени  .

На фиг. 1 представлена схема одно тактного преобразовател  посто нного напр жени  с переключением при нулевом значении тока; на фиг. 2 - временные диаграммы, по сн ющие его работу .

Преобразователь содержит входные 1.1 и 1.2 и выходные 2.1 и 2.2 выво- ды, переключатель 3, силовой трансформатор А с первичной 5 и вторичной 6 обмотками, первый 7, второй 8 и третий 9 диоды, первый 10, второй и третий 12 конденсаторы, узел 13 управлени  и дроссель 14.

К входным выводам 1,1 и 1.2 (фиг. подключены последовательно соединенные переключатель 3 и первична  обмотка 5 силового трансформатора 4, вторична  обмотка 6 которого соединена последовательно с дросселем 14, с первым конденсатором 10 и с первым диодом 7, а переключатель 3 соединен управл ющим входом с выходом узла, i j управлени , при этом третий конденсатор 12 подключен параллельно первому диоду 7, анод которого соединен с первым 2.1 выходным выводом, а его катод соединен через анод-катод второго диода 8 с вторым 2. 2. вьгходньп-i выводом, причем тредий диод 9 соеди- нен катодом с анодом переключател  3 и анодом - с катодом переключател  3, а между выходными выводами 2.1 и 2.2 подключен второй конденса- тор I1.

Третий конденсатор 12 имеет емкость , по крайней м.ере на пор док меньшую, чем емкость первого конденсатора 10 и не оказывает вли ни  на длительность и характер интервала передачи энергии.

Блок 13 управлени  может быть выполнен по одной из известных схем и обеспечивает на выходе управл ющие импульсы посто нной длительности со скважностью не менее 2.

В качестве переключател  3 может быть использован бипол рный или по- левой транзистор.

Дроссель 14 может представл ть собой как самосто тельное изделие.

0

0

5 .

5

0

5

так и просто участок монтажного провода .

Преобразователь работает следующим образом.

При замыкании переключател  3 под действием импульсов управлени  (диаграмма 15, фиг. 2) с управлени  к первичной обмотке 5 силового трансформатора 4 прикладываетс  входное напр жение и через нее начинает протекать ток (диаграмма 16, фиг. 2), начинаетс  ток и во вторичной обмотке 6, который через дроссель и первый диод 7 зар жает первый конденсатор 10. Из электротехники известно, что врем  зар да первого конденсатора 10 будет «jr-VL-C, где L - суммарна  индуктивность дроссел  14 и рассе ни  вторичной обмотки 6 силового трансформатора 4; С - емкость первого конденсатора 10. При этом ток вторичной обмотки 6 силового трансформатора 4 будет иметь синусоидальную форму, а ток первичной обмотки 5 будет отличатьс  от синусоидального на величину тока намагничивани  силового транс- форт-iaTOpa 4.

Наличие третьего конденсатора 12 приводит к тому, что сразу после окон- окончани  зар да первого конденсатора 10 его напр жение через третий конденсатор 12 и дроссель 14 прикладываетс  к вторичной обмотке 6 силового трансформатора 4, что приводит к компенсации тока намагничивани  и протеканию тока через первичную обмотку 5 силового трансформатора 4 в обратном направлении, который замыкаетс  через источник входного напр жени  и третий диод 9. После компенсации тока намагничивани  сигнал с узла управлени  переводит переключатель 3 в разомкнутое состо ние. При разомкнутом переключателе 3 энерги  нак зпленна  первым конденсатором 10 через второй диод 8 передаетс  в нагрузку и второй конденсатор N, выполн ющий функции выходного фильтра.

При возникновении перегрузки по току (момент времени 18, фиг. 2) уменьшаетс  выходное напр жение (диаграмма 17, фиг. 2) преобразовател  и часть энергии, накопленной первьп конденсатором 10 за врем  замкнутого состо ни  переключател  3, возвращаетс  в источник входного напр жени  через силовой трансформатор 4 и третий диод 9. При возникновении короткого замыкани  (момент времени 19, фиг. 2) вс  энерги  за исключением потерь, переданна  во вторичную обмотку силового трансформатора 4, рекуперируетс  назад в источник входного напр жени , не привод  к выходу из стро  преобразовател .

Благодар  введенным третьему конденсатору 12 и третьему диоду 9 обеспечиваетс  компенсаци  тока намагничивани  силового трансформатора 4 и выключение переключател  3 при нулевом значении тока, что снижает потери и повышает надежность преобразовател .

Кроме того, наличие третьего диода 9 обеспечивает возможность рекуперации энергии накопленной первым конденсатором 10 в источник входного напр жени  при перегрузке по току и коротком замыкании, что также повышает надежность преобразовател .

Схема обеспечивает возможность работы нескольких преобразователей на общую нагрузку с суммированием их выходных мощностей, что обеспечиваетс  незначительной перегрузкой и снижением выходных напр жений преобразователей до значени  выходного напр жени  преобразовател , у которого оно наименьшее . Указанна  возможность существенно расшир ет область применени  преобразовател , позвол   использовать 1Его в системах питани  с модульным наращиванием выходной мощности.

Кроме того, так как в каждый момент времени либо первый 7, либо второй 8 диоды наход тс  в состо нии проводимости, обратные напр жени , прикладываемые к ним, не превышают

0

5

o

5

0

5

0

значени  выходного напр жени  преобразовател , что повышает их надежность и позвол ет использовать в качестве первого 7 и второго 8 диодов с незначительными допустимыми обратными напр жени ми, в том числе диодов с барьером Шоттки, что также повьш1ает надежность устройства.

Таким образом, изобретение позвол ет повысить надежность и расширить область применени  преобразовател .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Однотактный преобразователь посто нного напр жени  с переключением при нулевом значении тока, содержащий подключенные к входным вьтодам последовательно соеди1генные переключатель и первичную обмотку силового трансформатора , вторична  обмотка которого соединена последовательно с дросселем , с первым конденсатором и с первым диодом, второй диод, второй конденсатор , подключенный между выходными выводами, .и узел управлени , соединенный выходом с управл ющим входом переключател , отличающий- с   тем, что, с целью повышени  надежности и расширени  области применени , в него введены третий конденсатор и третий диод, соединенный катодом с анодом переключател , а анодом - с катодом переключател , при этом третий конденсатор подключен параллельно первому диоду, анод которого соединен с первым выходным выводом , а его катод соединен через анод- катод второго диода с вторым выходным выводом.

   IS

   ппшппптппп.

   { AftllVH/V/l/l/VIV

   181/9

   Фм.1