SU1545310A1

SU1545310A1 - Semibridge dc voltage converter

Info

Publication number: SU1545310A1
Application number: SU884460508A
Authority: SU
Inventors: Василий Иванович Шаров; Олег Викторович Кузнецов
Original assignee: Предприятие П/Я А-7292
Priority date: 1988-05-10
Filing date: 1988-05-10
Publication date: 1990-02-23

Abstract

Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано в источниках вторичного электропитани . Цель - повышение стабильности частоты преобразовани при изменении входного напр жени . Полумостовой преобразователь посто нного напр жени содержит конденсаторный делитель 1, 2, трансформатор 3, транзисторы 4, 5, базовые обмотки со средним выводом 6, 7, 22, 23 и частотозадающие дроссели 14, 15 с обмотками 16, 17, 18, 19. При работе устройства врем перемагничивани частотозадающих дросселей 14, 15 определ етс напр жением на базовых обмотках 22, 23, трансформатора 3, а также напр жени ми самоиндукции обмоток 18, 19 частотозадающих дросселей 14, 15 при выключенном состо нии транзисторов 5, 4. Так как вторичные обмотки 18 , 19 частотозадающих дросселей 14, 15 включены противоположно протекающему по ним силовому току транзисторов 4, 5, то при изменении входного напр жени врем перемагничивани одного из частотозадающих дросселей 14 (15) уменьшаетс , а другого 15 (14) увеличиваетс , что приводит к повышению стабильности частоты преобразовани при изменении входного напр жени . 1 ил.This invention relates to electrical engineering and can be used in secondary power supply sources. The goal is to increase the stability of the conversion frequency when the input voltage changes. The half-bridge DC converter contains a capacitor divider 1, 2, a transformer 3, transistors 4, 5, basic windings with an average output of 6, 7, 22, 23 and frequency deflectors 14, 15 with windings 16, 17, 18, 19. With operation of the device, the time of magnetization reversal of frequency setting chokes 14, 15 is determined by the voltage across the base windings 22, 23, transformer 3, as well as the self-induction voltages of the windings 18, 19 frequency setting chokes 14, 15 when the transistors 5, 4 are turned off. winding 18, 19 frequency chokes 14 , 15 are connected opposite to the power current flowing through them of transistors 4, 5, then when the input voltage changes, the time of magnetization reversal of one of the frequency-producing chokes 14 (15) decreases, and the other 15 (14) increases, which leads to an increase in the stability of the conversion frequency when the input tension 1 il.

Description

Изобретение относитс к члектро- техннке и может быть использовано в источниках вторичного электропитани систем радиотехники, автоматики и вычислительной техники.The invention relates to human technology and can be used in sources of secondary power supply systems of radio engineering, automation and computer technology.

Цель изобретени - повышение стабильности частоты преобразовани при изменении входного напр жени полумостового преобразовател посто нного напр жени ,The purpose of the invention is to increase the stability of the conversion frequency when the input voltage of a half-bridge DC converter is changed,

На чертеже изображена электрическа схема преобразовател посто нного напр жени .The drawing shows an electrical circuit of a constant voltage converter.

Схема содержит конденсаторный де- лнтель 1 и 2 напр жени , трансформатор 3, первый и второй транзисторы 4 и 5, базовые обмотки 6 и 7, подключенные к транзисторам 5 через ограничивающие резисторы 8 и 9, защитные диоды 10 и 11, разделительные диоды )2 и 13, первый 14 и второй 15 часто- тозадающие дроссели, имеющие первичные 16 и 17 и вторичные 18 и 19 обмотки , а также диодно-резистивные це- пи 20 и 21, присоединенные через первичные обмотки 16 и 17 к базовым об- моткам 22 и 23.The circuit contains a capacitor voltage 1 and 2 voltage transformer 3, the first and second transistors 4 and 5, the base windings 6 and 7 connected to the transistors 5 through limiting resistors 8 and 9, protective diodes 10 and 11, dividing diodes) 2 and 13, the first 14 and the second 15 frequency-dependent chokes, having primary 16 and 17 and secondary 18 and 19 windings, as well as diode-resistive circuits 20 and 21, connected through the primary windings 16 and 17 to the base windings 22 and 23.

Нодумостовой преобразователь пос- то нного напр жени работает следующим образом.The nodum-bridge converter for this voltage works as follows.

Транзисторы 4 и 5 поочередно подключают к конденсаторам 1 и 2 первичную обмотку трансформатора 3. При включении транзистора 5 первична обмотка подключаетс к конденсатору 2. Базовый ток транзистора 5 обеспечиваетс при этом обмоткой 7 трансформатора 3. Сердечник дроссел 15 начи- нает перемагничиватьс в пр мом направлении под действием напр жени обмотки 23, приложенного к обмотке 17 через эмиттерный переход транзистора 5, разделительный диод 13 и напр - сением самоиндукции обмотки 18, возникшего в результате переключени преобразовател в предыдущем такте. Транзистор 4 заперт пр мым напр жением диода 10, вызванным протекающим через него током от обмотки 6 через резистор 8. Одновременно происходит перемагничивание в обратном направлении сердечника дроссел 14 через цепь 20 за счет действи на обмотках 19 и 16 напр жени , возникшего в результате протекани тока через транзистор 6 и смены пол рности напр жени на обмотках 6 и 22.Transistors 4 and 5 alternately connect to the capacitors 1 and 2 the primary winding of the transformer 3. When transistor 5 is turned on, the primary winding is connected to the capacitor 2. The base current of the transistor 5 is provided by the winding 7 of the transformer 3. The core of the throttles 15 starts to be re-magnetized in the forward direction under the action of the voltage of the winding 23 applied to the winding 17 through the emitter junction of the transistor 5, the separation diode 13 and the voltage of the self-induction of the winding 18 caused by the switching of the converter in the previous bar. The transistor 4 is locked by the direct voltage of the diode 10 caused by the current flowing through it from the winding 6 through the resistor 8. At the same time, reversal occurs in the opposite direction of the core of the chokes 14 through the circuit 20 due to the voltage generated by the current flowing through the windings 19 and 16 through the transistor 6 and the change of polarity of the voltage on the windings 6 and 22.

В момент насыщени сердечника 15 от обмотки 23 через диод 1-3 возникает запирающий импульс тока, обеспечива активное запирание транзистора 5. Начинаетс процесс смены пол рностей напр жени на обмотках трансформатора 3. Открываетс тр нзистор 4 током, протекающим через резистор 8 и от обмотки 6. Диод 12 открываетс , подключа обмотку 16 к обмотке 22 через открытый эмиттерный переход транзистора 4, Происходит перемагничивание сердечника дроссел 14 в пр мом направлении , а дроссел 15 - в обратном. При этом врем перемагничивани сердечника 14 и 15 как в пр мом, так и в обратном направлени х будет зависеть от напр жени на обмотках 18 и 19.At the moment of saturation of the core 15 from the winding 23 through diode 1-3, a locking current pulse occurs, ensuring active locking of the transistor 5. The process of changing the polarity of the voltage on the windings of the transformer 3 begins. The transistor 4 is opened by the current flowing through the resistor 8 and from the winding 6 Diode 12 opens, connecting winding 16 to winding 22 through the open emitter junction of transistor 4. The core of the drossel 14 is reversal in the forward direction, and the drossel 15 is reversed. In this case, the time of magnetization reversal of the core 14 and 15, both in the forward and reverse directions, will depend on the voltage on the windings 18 and 19.

Таким образом, воздейству на степень перемагничивани сердечника 14 и 15 можно регулировать длительность включенных состо ний транзисторов 4 и 5, тем самым поддерживать посто нный период коммутации. Это и используетс в предлагаемом преобразователе дл стабилизации частоты выходного напр жени .Thus, by affecting the degree of magnetization reversal of the core 14 and 15, it is possible to regulate the duration of the on states of the transistors 4 and 5, thereby maintaining a constant switching period. This is used in the proposed converter to stabilize the output voltage frequency.

При увеличении иди уменьшении входного напрлхени происходит перераспределение напр жени на обмотках 18 и 19 дросселей 14 и 15, вызыва уменьшение скорости перемагничивани :сердечника дроссел 14 и увеличение скорости перемагничивани сердечника дроссел 15. Это в свою очередь приводит к увеличению времени включенного состо ни транзистора 4 и уменьшению времени включенного состо ни транзистора 5, а период коммутации остаетс посто нным.When increasing or decreasing the input voltage, the voltage on windings 18 and 19 of chokes 14 and 15 is redistributed, causing a decrease in the magnetization reversal rate: the core of the interconnect 14 and an increase in the speed of magnetization reversal of the core of the throttle 15. This in turn leads to an increase in the on-time of transistor 4 and a decrease in the on time state of the transistor 5, and the switching period remains constant.

Claims

In addition, when this is turned on, when the transistor 4 (5) is unlocked, the voltage is applied to the windings 18 (19) of the drossel 14 (15) and the collector current of the transistor increases at zero collector voltage, i.e. in transistors there are no losses at switching on. The trajectory of the working point of the output characteristic of each transistor lies in the favorable zone and is significantly removed from the secondary sample area, which increases the reliability of the converter. Invention Formula

Half-bridge DC converter containing sub 5115

A capacitor voltage divider connected to the input pins, the first and second transistors and a transformer, the primary winding of which is included in the diagonal of the alternating current, the secondary winding is connected to the output pins, and the middle pins of the base windings to the emitters of the first and second transistors, the base-alternating transition dyes are shunted by protective diodes, and the bases are connected via limiting resistors with the first extreme leads of the base windings and through the protective diodes to the beginnings of the primary windings respectively first and second frequency control throttle, the ends of which are attached to the second -

06

the extreme leads of the transformer base windings, diode-resistive circuits connected between the middle leads of the basic windings and the connecting points of the protective diodes and the corresponding primary windings of the frequency-setting chokes, the secondary windings of which are included in the power circuits of the transistors, characterized in that the input voltage is changed, the power electrode of the first transistor is connected to the beginning of the secondary winding of the second frequency setting drossel, and the power electrode the first transistor is connected to the end of the secondary winding of the first choke.