SU1525839A1

SU1525839A1 - Single-ended dc voltage converter

Info

Publication number: SU1525839A1
Application number: SU874330064A
Authority: SU
Inventors: Николай Васильевич Боровиков; Генрих Андреевич Косинов; Юрий Николаевич Федоров
Priority date: 1987-08-06
Filing date: 1987-08-06
Publication date: 1989-11-30

Abstract

Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитани . Цель изобретени - расширение функциональных возможностей путем обеспечени работы на две независимые нагрузки. Однотактный преобразователь посто нного напр жени выполнен на силовом транзисторе 1 и выходном трансформаторе 4. Одна нагрузка 23 включена по схеме с обратным включением первого диода стабилитрона 22, а друга нагрузка 10 - по схеме с пр мым включением третьего диода 7 с Г-образным LC-фильтром на дросселе 8 и конденсаторе 9 и с шунтирующим четвертым диодом 13. Питание нагрузки 10 осуществл етс от суммы напр жений источника 2 питани и обмотки 6 положительной обратной св зи, котора одновременно выполн ет функцию обмотки управлени силового транзистора 1. Выключение силового транзистора 1 происходит после увеличени тока первичной обмотки 3 до заданного уровн , определ емого сопротивлени ми первого резистора 14 и третьего резистора 16. 5 з.п. ф-лы, 1 ил.The invention relates to electrical engineering and can be used in secondary power supply systems. The purpose of the invention is to expand the functionality by providing work on two independent loads. The single-cycle DC-to-DC converter is made on the power transistor 1 and the output transformer 4. One load 23 is connected according to a circuit with reverse connection of the first diode of the Zener diode 22, and the other load 10 - according to a circuit with direct connection of the third diode 7 with L-shaped LC- the filter on the choke 8 and the capacitor 9 and with the shunt fourth diode 13. The load 10 is powered by the sum of the voltages of the source 2 of the power supply and the winding 6 of the positive feedback, which simultaneously performs the function of the control winding of the power trap ican 1. Turning off the power transistor 1 is carried out after increasing the primary winding 3 to a predetermined current level determined by resistances of the first resistor 14 and third resistor 16. 5 ZP f-ly, 1 ill.

Description

(21)АЗЗООб 4/2 4-07(21) AZLAA 4/2 4-07

(22)06.08.87(22) 08/06/87

(Ц6) 30.11.89. Бюл. № k (71)Специальное конструкторско-тех- нологическое бюро с экспериментальным производством Института дерных исследований АН УССР(C6) 11/30/89. Bul № k (71) Special Design and Technological Bureau with Experimental Production of the Institute for Nuclear Research of the Academy of Sciences of the Ukrainian SSR

(72)Н.В.Боровиков, Г.А.Косинов и Ю.Н.Федоров(72) N.V.Borovikov, G.A.Kosinov and Yu.N.Fedorov

(53) .31.5В (088.8)(53) .31.5В (088.8)

(56)v33flBKa ФРГ F 2536207, кл. Н 02 Н 3/335, 1976.(56) v33flBKa FRG F 2536207, cl. H 02 H 3/335, 1976.

Патент США 1Г А 43838, кл. Н 02 М 3/335, 198.US Patent 1Г А 43838, cl. H 02 M 3/335, 198.

(5) ОДИОТАКТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ(5) ODIOTACT CONSTANT VOLTAGE CONVERTER

(57)Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитани . Цель изобретени - расширение функциональных вoзмoжмocteй путем обеспечени работы на две независимые нагрузки. Однотактный преобразователь посто нного напр жени выполнен на силовом транзисторе 1 и выходном трансформаторе Ц, Одна нагрузка 23 включена по схеме с обратным включением первого диода стабилитрона 22, а друга нагрузка 10 - по схеме с пр мым включением третьего диода 7 с Г-образным LC-фильтром на дросселе 8 и конденсаторе 9 и с шунтирующим четвертым диодом 13. Питание нагрузки 10 осуществл етс от суммы напр жений источника 2 питани и обмотки 6 положительной обратной св зи, котора одновременно выполн ет функцию обмотки управлени силового транзистора 1. Выключение силового транзистора 1 происходит после увеличени тока первичной обмотки 3 до заданного уровн , определ емого сопротивлени ми первого резистора И и третьего резистора 16, 5 з.п. ф-лы, 1 ил.(57) The invention relates to electrical engineering and can be used in secondary power supply systems. The purpose of the invention is the expansion of functional capabilities by providing work on two independent loads. A single-cycle DC-to-DC converter is made on the power transistor 1 and the output transformer C, One load 23 is connected according to the circuit with reverse connection of the first diode of the Zener diode 22, and the other load 10 - according to the scheme with direct connection of the third diode 7 with L-shaped LC- the filter on the choke 8 and the capacitor 9 and with the shunt fourth diode 13. The load 10 is supplied from the sum of the voltages of the source 2 of the power supply and the winding 6 of the positive feedback, which simultaneously performs the function of controlling the power winding of the razistor 1. The switching off of the power transistor 1 occurs after increasing the current of the primary winding 3 to a predetermined level determined by the resistances of the first resistor And and the third resistor 16, 5 hp. f-ly, 1 ill.

ёyo

(О(ABOUT

19nineteen

ii

елate

NdNd

:л: l

X)X)

:о ;о: o; o

Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитани .The invention relates to electrical engineering and can be used in secondary power supply systems.

Цель изобретени - расширение функциональных возможностей путем обеспечени работы на две независимые нагрузки.The purpose of the invention is to expand the functionality by providing work on two independent loads.

На чертеже изображена схема предлагаемого преобразовател .The drawing shows a diagram of the proposed Converter.

Силовой транзистор 1 подключен к входным выводам дл подсоединени первичного источника 2 питани через первичную обмотку 3 выходного трансформатора 4. Трансформатор 4 имеет вторичную обмотку 5 и обмотку 6 положительной обратной св зи, соединенную одним выводом с источником 2 питани . Ее другой вывод через диод 7 соединен с входом Г-образного LC- фильтра с дросселем 8 и конденсатором 9, шунтирующим низковольтную нагрузку 10, а через диод 11 и резистор 12 - с базой транзистора 1. Обща точка диода 7 и дроссел 8 соединена с источником 2 питани через диод 13.A power transistor 1 is connected to the input terminals for connecting the primary power source 2 through the primary winding 3 of the output transformer 4. The transformer 4 has a secondary winding 5 and a positive feedback winding 6 connected to one power supply 2. Its other output through diode 7 is connected to the input of an L-shaped LC filter with an inductor 8 and a capacitor 9 shunting the low-voltage load 10, and through a diode 11 and a resistor 12 to the base of the transistor 1. The common point of the diode 7 and the throttle 8 are connected to 2 power supply via diode 13.

В цепи эмиттера транзистора 1 установлен датчик тока намагничивани трансформатора k - резистор . База управл ющего транзистора 15 ме- рез резистор 1б соединена с резистором 1, а коллектор - с базой транзистора 1. Вывод нагрузки 10 через стабилитрон 17 и резистор 18, к точке соединени которых подключен конденсатор 19, подключен к базе транзистора 15. Одна из обмоток трансформатора 4, например первична обмотка 3, дл стабилизации амплитуды импульса выходного напр жени зашун- тирована цепочкой из встречно включенных диода 20 и стабилитрона 21.In the emitter circuit of transistor 1 a transformer magnetizing current sensor is installed, k is a resistor. The base of the control transistor 15 through resistor 1b is connected to resistor 1, and the collector is connected to the base of transistor 1. Load 10 output through Zener diode 17 and resistor 18, to the connection point of which capacitor 19 is connected, connected to base of transistor 15. One of the windings transformer 4, for example, the primary winding 3, to stabilize the amplitude of the output voltage pulse is shunted by a chain of oppositely connected diode 20 and zener diode 21.

Вторична обмотка 5 трансформатора 4 через диод выпр мител 22 соединена с выходными выводами дл подключени высоковольтной нагрузки 23 которые шунтированы конденсатором . Дл повышени чувствительности защиты от недопустимого превышени питающего напр жени первичного источника 2 вместо резистора 1б может быть установлен диод, подключенный анодом к эмиттеру транзистора 1, а катодом - к базе транзистора 15.The secondary winding 5 of the transformer 4 is connected via the rectifier diode 22 to the output terminals for connecting a high voltage load 23 which is bridged by a capacitor. To increase the sensitivity of protection against unacceptable overvoltage of the supply voltage of the primary source 2, instead of resistor 1b, a diode connected by the anode to the emitter of transistor 1 can be installed and the cathode to the base of transistor 15.

Однотактный преобразователь посто нного напр жени работает следующим образом.The single-ended DC-DC converter works as follows.

При подаче питающего напр жени от первичного источника 2 через диод 11 и резистор 12 в цепи базы транзистора 1 по вл етс ток, который открывает транзистор 1. При этом на обмотке 6 трансформатора по вл етс напр жение, которое согласно с напр жением источника 2 питани через диод 11 и резистор 12 прикладываетс к входу транзистора 1. Фази- ровка включени обмотки 6 обеспечивает развитие положительной обратной св зи, вследствие которой транзисторWhen the supply voltage is supplied from the primary source 2 through the diode 11 and the resistor 12 in the base circuit of transistor 1, a current appears that opens the transistor 1. A voltage appears on the winding 6 of the transformer, which agrees with the voltage of the power source 2 through the diode 11 and the resistor 12 is applied to the input of the transistor 1. The switching on of the winding 6 ensures the development of positive feedback, due to which the transistor

5 1 лавинообразно насыщаетс . На обмотках трансформатора 4 формируетс пр - моугольнь1й импульс напр жени , амплитуда которого пропорциональна напр жению первичного источника 2 питани .5 1 avalanche saturated. On the windings of the transformer 4, a square-voltage pulse is formed, the amplitude of which is proportional to the voltage of the primary power source 2.

0 В общей точке соединени диодов 7 и 13 и дроссел 8 амплитуда импульса равна сумме напр жени первичного источника 2 и импульса на обмотке 6. Диод 13 обеспечивает непрерывность0 At the common junction point of diodes 7 and 13 and droplets 8, the pulse amplitude is equal to the sum of the voltage of the primary source 2 and the pulse on the winding 6. The diode 13 ensures continuity

5 протекани тока через дроссель 8. В режиме паузы в нагрузку 10 поступает ток непосредственно от первичного источника 2, что снижает уровень пульсаций и требовани к минимальQ ной индуктивности дроссел 8. При формировании рабочего импульса напр жени на обмотках трансформатора 4 по обмотке 3 проходит ток пилообразной формы. Напр жение на резисторе через резистор (диод) 1б приложено к базе транзистора 15.5 current flow through the choke 8. In the pause mode, the load 10 receives current directly from the primary source 2, which reduces the level of ripples and the minimum inductance requirements of the choke 8. When a working voltage is generated on the windings of the transformer 4, winding 3 passes a sawtooth forms. The voltage across the resistor through a resistor (diode) 1b is applied to the base of the transistor 15.

При повышении порога отпирани это напр жение насыщает транзистор 15, который шунтирует своим коллекО тор-эмиттерным переходом база-змит- терный переход транзистора 1, вызыва с учетом действи положительной обратной св зи скачкообразное запирание последнего. При этом на обмот5 трансформатора 4 возникает импульс напр жени обратной пол рности. Напр жение на обмотке 6 направлено встречно напр жению источника 2, а их разность приложена в запирающем направлении к входу силового трансформатора 1. Поскольку транзисторы 15 и 1, диоды 7 и 11 в момент формировани импульса обратной пол рности заперты, а выпр митель 22 открыт, то в нагрузку 23 отдаетс энерги . При отпирании стабилитрона 21 амплитуда импульса напр жени на обмотке 3 не , превышает напр жени стабилизации стабилитрона 21. Величина рабочегоWhen the threshold is raised, unlock this voltage saturates the transistor 15, which shunts the base-to-zero transition of the transistor 1 with its collection-torus-emitter junction, causing the latter to lock in, taking into account the positive feedback effect. In this case, a reverse voltage polarity pulse is generated on the winding5 of the transformer 4. The voltage on the winding 6 is directed against the voltage of the source 2, and their difference is applied in the locking direction to the input of the power transformer 1. Since transistors 15 and 1, diodes 7 and 11 are locked at the time of the reverse polarity, and rectifier 22 is open, then energy is transferred to load 23. When unlocking the Zener diode 21, the amplitude of the voltage pulse on the winding 3 does not exceed the stabilization voltage of the Zener diode 21. The magnitude of the working

5five

напр жени стабилитрона 21 выбираетс с заданного напр жени на нагрузке 23 и коэффициента трансформации обмоток 3 и 5 трансформатора 4 При увеличении напр жени на нагрузке 1 О и конденсаторе 9 открываетс стабилитрон 17, через который зар жаетс конденсатор 19. Посто нное напр жение конденсатора 19 через резистор 18 прикладываетс к базе транзистора 15, вызыва его открывание , что, в свою очередь, переводит транзистор 1 из режима насыщени в линейный режим. За счет падени части напр жени питани источника 2 на коллектор-эмиттерном переходе транзистора 1 выходное напр жение на нагрузке 10 стабилизируетс .the voltage of the zener diode 21 is selected from a predetermined voltage on the load 23 and the transformation ratio of the windings 3 and 5 of the transformer 4 When the voltage increases at the load 1 o and the capacitor 9, the zener diode 17 opens, through which the capacitor 19 is charged. resistor 18 is applied to the base of transistor 15, causing it to open, which in turn translates transistor 1 from saturation mode to linear mode. By decreasing the supply voltage portion of the source 2 at the collector-emitter junction of the transistor 1, the output voltage at the load 10 is stabilized.

Claims

1. Single-ended DC / DC converter containing an output transformer with a positive feedback winding, a secondary winding connected through a first rectifier diode to the first output terminals of the converter, between which the first capacitor is connected, and the primary winding, the beginning of which is connected to the first input the output of the converter, and the end with the collector of the power transistor connected by the emitter through the first resistor to the second input terminal of the converter, the control transistor is connected by the emitter to the second input terminal of the converter, and the collector to the base of the power transistor connected to the base of the emitter of the power transistor, and the first resistor connected by the first output to the base of the power transistor, in order to extend the functionality by two independent loads, introduced L-shaped LC-filter, the second, third and fourth diodes, the beginning of the winding

positive feedback of the output transformer through the second diode is connected to the second output of the first resistor and through the third diode to the input of the L-shaped LC filter, the output of which is connected to the second output terminals of the converter, one of which is connected to the second input terminal of the converter, and connecting the choke of the L-shaped LC filter to the third diode through the fourth diode is connected to the first input terminal of the converter, to which the end of the positive feedback winding of the output trans is connected formatter, made with the number of turns in excess of the number of turns of the primary winding of the output transformer.

2. The converter according to claim 1, T is characterized in that said connection of the base of the control transistor and the emitter of the power transistor

5 is made in the form of a third resistor.

3. The converter according to claim 1, T is characterized in that said connection of the base of the control transistor and the emitter of the power transistor is made in the form of a fifth diode.

. A converter as claimed in claim 1, wherein T is characterized in that one of the windings of the output transformer is shunted by an inputted chain of opposite-connected sixth diode and a zener diode.

5. The converter according to claim 1, characterized in that the base of the control transistor is connected via the inserted fourth resistor to the first output of the inputted threshold voltage element, the second output of which is connected to the output of the L-shaped LC filter.

five

6. The converter according to claim 5, T is characterized in that a second capacitor is connected between the first output of the threshold voltage element and the second input output of the converter.

0

five