SU1524142A1

SU1524142A1 - Однотактный преобразователь посто нного напр жени

Info

Publication number: SU1524142A1
Application number: SU884387127A
Authority: SU
Inventors: Владимир Аркадьевич Баймулкин; Вадим Иванович Костылев; Виталий Петрович Крупкин; Владимир Сергеевич Бобков
Original assignee: Чувашский государственный университет им.И.Н.Ульянова
Priority date: 1988-03-02
Filing date: 1988-03-02
Publication date: 1989-11-23

Abstract

Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано в устройствах вторичного электропитани РЭА с высокочастотным преобразованием электроэнергии. Цель изобретени - улучшение массогабаритных показателей. Преобразователь содержит транзисторы 1 и 2, обратные диоды 3 и 4, силовой трансформатор 5. Вторична обмотка 7 силового трансформатора 5 через выпр митель 8 и сглаживающий фильтр 9 подключена к выходным зажимам. Блок управлени 10 осуществл ет одновременное включение и выключение транзисторов 1 и 2 с определенными частотой и продолжительностью импульсов в соответствии с заданным законом управлени . К концу этапа включенного состо ни транзисторов 1 и 2 конденсатор 12 зар жен до напр жени питани преобразовател . При выключении транзисторов 1 и 2 открываетс дополнительный диод 11 и происходит перезар д конденсатора 12. При включении транзисторов 1 и 2 конденсатор 12 перезар жаетс по цепи: транзистор 2 - вспомогательный диод 13 - дроссель 14 - первична обмотка 15 трансформатора 5. 1 ил.

Description

ч-в

Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано в системах электропитани дл преобразовани и стабилизации посто нного напр жени .

Цель изобретени - улучшение мас- согабаритных показателей.

На чертеже приведена схема предлагаемого устройства.

Одкотактный преобразователь содержит транзисторы 1 и 2, обратные диоды 3 и 4, выходной трансформатор 5 с первичной обмоткой 6, выходной обмоткой 7, выпр мительный диод 8, конденсатор выходного сглаживающего фильтра 9, блок 10 управлени . Формирование траектории переключени транзисторов 1 и 2 осуществл етс первой цепочкой из последовательно включенных вспомогательного диода 11 и конденсатора 12 и второй цепочкой из дополнительного диода 13, дроссел 1А и вспомогательной обмотки 15 выходного трансформатора 5.

Транзисторы 1 и 2 и обратные диоды 3 и 4 образуют мост, к одной из диагоналей которого подсоединены клеммы дл подключени источника питани а в другую диагональ включена первична обмотка 6 выходного трансформатора 5 с параллельно подсоединенной к ней первой цепочкой. Втора цепочка первым выводом подключена к общей

0

5

0

транзисторов 1 и 2 конденсатор 12, как будет показано ниже, зар жен до напр жени питани с пол рностью, указанной на чертеже без скобок, а в магнитном поле первичной обмотки 6 выходного трансформатора 5 под действием протекающего тока намагничивани накоплена энерги . После подачи блоком 10 управлени сигнала на запирание транзисторов I и 2 их коллекторные токи спадают практически при нулевом напр жении. Это объ сн етс тем, что при уменьшении коллекторных токов транзисторов 1 и 2 ток намагничивани обмотки 6 открывает диод 11, напр жение на ней становитс равным напр жению питани и следовательно, напр жени на транзисторах 1 и 2 равны нулю. Ток намагничивани обмотки 6 перезар жает конденсатор 12, причем при большом запасе энергии конденсатор 12 перезар дитс до напр жени питани (пол рность показана в скобках), обратные диода 3 и 4 откроютс и остаток энергии будет рекуперирован в источник питани преобразовател .

Блок 10 управлени через определенный промежуток времени отпирает транзисторы 1 и 2, и спад напр жени на них происходит при практически нулевых коллекторных токах. В схеме

точке диода 11 и конденсатора 12, вто-,, преобразовател с обратным включенирым - к входной клемме. Выходна обмотка 7 через выпр мительный диод 8 и конденсатор фильтра 9 соединена с выходными клеммами преобразовател . Управл ющие электроды транзисторов 1 и 2 подсоединены к выходным зажимам блока 10 управлени .

На чертеже в качестве примера изображен преобразователь с обратным включением выпр мительного диода, однако может быть использовано и пр мое включение выпр мительного диода с соответствующим выходным сглаживающим фильтром.

Однотактный преобразователь посто нного напр жени работает следующим образом.

В установившемс режиме блок 10 управлени осуществл ет одновременное включение и выключение транзисторов 1 и 2 с определенными частотой и продолжительностью импульсов в соответствии с заданным законом управлени . К концу интервала включенного состо ни

40

45

50

55

ем выпр мительного диода с прерьшис- тым током намагничивани трансформатора в момент включени транзисторов 1 и 2 обмотки 6 и 7 трансформатора 5 полностью обесточены, поэтому рост коллекторного тока начинаетс с нул . В преобразовател х с непрерьгеным током намагничивани трансформатора 5 или с использованием пр мого включени выпр мительного диода 8 это обеспечиваетс индуктивност ми рассе ни обмоток 6 и 7. Кроме того, приведенный ток обмотки 15 к обмотке 6 в момент включени транзисторов 1 и 2 также всегда равен нулю, поскольку ток дроссел 14 в предшествующий момент времени отсутствовал. I

С течением времени в обмотке 6 трансформатора 5 растет ток намагничивани и накапливаетс магнитна энерги , а при пр мом включении выпр мительного диода 8 происходит и передача энергии в нагрузку. В это

0

5

0

5

515

же врем начинаетс колебательный перезар д конденсатора 12 по цепи: транзистор 2 - диод 13 - дроссель 14- обмотка 15 трансформатора 5, при этом ток в указанном контуре имеет синусоидальную форму. При отсутствии обмотки 15 и идеальном колебательном контуре конденсатор 12 перезар дилс бы до напр жени , равного напр жению в момент включени транзисторов 12,но противоположной пол рности (показана без скобок) . К моменту выключени транзисторов 1 и 2 конденсатор 12 должен перезар дитьс до напр жени

питани с тем, чтобы спад коллекторного тока транзисторов 1 и 2 происходил при нулевом напр жении на йих. Однако из-за потерь в контуре даже в случае начального напр жени на конденсаторе 12, равного напр жению питани , этого не происходит. В предлагаемом преобразователе дополнительна энерги дл перезар да конденсатора 12 до напр жени питани вводитс в контур с помощью обмотки 15 трансформатора 5.

Таким образом, в предлагаемом преобразователе , как и в известном,обеспечиваетс формирование безопасной траектории переключени транзисторов, при этом принципиальна схема содержит меньшее количество элементов и поэтому имеет лучшие массогабаритные показатели.

0

5

0

5

0

5

426

Claims

Формула изобретени

Однотактный преобразователь посто нного напр жени , содержащий два транзистора и два обратных диода, коллектор первого транзистора и катод первого обратного диода соединены с первым входным выводом, а эмиттер второго транзистора и анод второго обратного диода - с вторым входным выводом, выходной трансформатор, первична обмотка которого включена между точками соединени эмиттера первого транзистора с катодом второго обратного диода и коллектора второго транзистора с анодом первого обратного диода, а его вторична обмотка через выпр митель и сглаживающий фильтр подключена к выходным выводам, и две цепочки, перва из которых содержит включенные последовательно конденсатор и вспомогательный диод, а втора - включенные последовательно дополнительный диод, дроссель и вспомогательную обмотку выходного трансформатора, блок управлени , подключенный к управл ющим входам транзисторов, о т - личающийс тем, что, с целью улучшени массогабаритных показателей , перва цепочка подсоединена параллельно первичной обмотке выходного трансформатора, а обща точка соединени конденсатора и дополнительного диода подключена к первому выводу второй цепочки, второй вывод которой соединен с вторым входным выводом.