SU1615848A1 - High-frequency single-end converter - Google Patents
High-frequency single-end converter Download PDFInfo
- Publication number
- SU1615848A1 SU1615848A1 SU884450498A SU4450498A SU1615848A1 SU 1615848 A1 SU1615848 A1 SU 1615848A1 SU 884450498 A SU884450498 A SU 884450498A SU 4450498 A SU4450498 A SU 4450498A SU 1615848 A1 SU1615848 A1 SU 1615848A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- transformer
- capacitor
- resonant circuit
- transistor switch
- diode
- Prior art date
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
- Y02B70/10—Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes
Landscapes
- Dc-Dc Converters (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к электротехнике, а именно к вторичным источникам питани . Цель изобретени - повышение КПД и улучшение электромагнитной совместимости с радиоэлектронной аппаратурой. Конвертор содержит транзисторный ключ 3, трансформатор 4, блок управлени 10. Введение дроссел 12, подключенного параллельно вторичной обмотке трансформатора 4, и подключение конденсатора 11 способствуют образованию с индуктивност ми рассе ни трансформатора 4 последовательного резонансного контура. Ток через ключ 3 имеет синусоидальную форму, исключа возникновение высокочастотных помех. Измен частоту следовани импульсов управлени , можно регулировать выходное напр жение. 3 ил.The invention relates to electrical engineering, namely to secondary power sources. The purpose of the invention is to increase efficiency and improve electromagnetic compatibility with electronic equipment. The converter contains a transistor switch 3, a transformer 4, a control unit 10. The introduction of throttles 12 connected in parallel to the secondary winding of transformer 4 and the connection of capacitor 11 contribute to the formation of a series resonant circuit with the inductances of the transformer 4. The current through the key 3 has a sinusoidal shape, excluding the occurrence of high-frequency interference. By varying the frequency of the control pulses, the output voltage can be adjusted. 3 il.
Description
Фиг, /Fig, /
Изобретение относитс к электротехнике , а именно к вторичным источникам электропитани , и может быть использовано в радиоэлектронной аппаратуре, к которой предъ вл ютс повышенные требовани по электромагнитной совместимости и массо- габаритным характеристикам.The invention relates to electrical engineering, namely, to secondary sources of electrical power, and can be used in electronic equipment, which is subject to increased requirements for electromagnetic compatibility and mass-dimensional characteristics.
Цель изобретени - повышение КПД и улучшение электромагнитной совместимости с радиоэлектронной аппаратурой.The purpose of the invention is to increase efficiency and improve electromagnetic compatibility with electronic equipment.
На фиг.1 приведена принципиальна схема высокочастотного однотактного конвертора; на фиг.2 - временные диаграммы работы конвертора; на фиг.З - конвертор с дополнительными выходными напр жени ми .Figure 1 is a schematic diagram of a high-frequency single-ended converter; figure 2 - timing charts of the converter; Fig. 3 shows a converter with additional output voltages.
Высокочастотныи однотактный конвер- тор содержит последовательно соединенные и подключенные к входным выводам 1 и 2 транзисторный ключ 3 и первичную обмотку транс форматора 4. вторична обмотка которого через обратный диод 5 подключена к емкостному фильтру 6 и выходным выводам 7 и 8, диод 9, блок 10 управлени , конденсатор 11 резонансного контура и дроссель 12.The high-frequency single-ended converter contains a transistor switch 3 connected in series and connected to input terminals 1 and 2 and the primary winding of the transformer 4. Its secondary winding 5 is connected via a return diode 5 to the capacitive filter 6 and output terminals 7 and diode 9, block 10 control capacitor 11 of the resonant circuit and choke 12.
Конвертор работает следующим образом .The converter works as follows.
В установившемс режиме с выхода блока 10 управлени на вход транзисторного ключа 3 поступают управл ющие импульсы Uynp(t), следующие, с периодом Т и длительностью tu. В момент времени to с приходом очередного импульса транзисторный ключ 3 отпираетс , ток через него 1к(1) и ток во вторичной обмотке трансформатора 4 возрастают по синусоидальному закону , определ емому последовательным резонансным контуром, образованным ин- дуктивност ми рассе ни первичной и вторичной обмоток трансформатора 4 и конденсатором 11, напр жение на котором Ucp(t) также возрастает.In the steady state, from the output of the control unit 10, the control pulses Uynp (t) are received at the input of the transistor switch 3, with the period T and the duration tu. At the moment of time to with the arrival of the next pulse, the transistor switch 3 is unlocked, the current through it 1k (1) and the current in the secondary winding of the transformer 4 increase according to a sinusoidal law determined by the series resonant circuit formed by the dispersions of the transformer primary and secondary windings 4 and a capacitor 11, the voltage at which Ucp (t) also increases.
Под действием этого напр жени обратный диод 5 заперт. Одновременно с зар дом конденсатора 11 происходит его частичный разр д током дроссел 12. протекающим по цепи: дроссель 12, конденсатор 11, емкостной фильтр 6 и нагрузка, подключаема к выходным выводам 7 и 8. Из-за наличи данного разр дного тока максимум напр жени на конденсаторе 11 не соответствует моменту времени ti, в который ток lK(t) последовательного резонансного контура достигает нулевого значени . В момент времени ti ток в первичной обмотке трансформатора 4 мен ет знак, отпираетс диод 9, часть энергии, запасенной в индуктивности рассе ни обмоток трансформатора 4, возвращаетс в источник питани . В момент времени 2 напр жение на конденсаторе 11 уменьшаетс до значени , при котором разность напр жений на нем иUnder the action of this voltage, the reverse diode 5 is locked. Simultaneously with the charge of capacitor 11, it is partially discharged by droplet 12 current flowing through the circuit: choke 12, capacitor 11, capacitive filter 6 and the load connected to output pins 7 and 8. Due to the presence of this discharge current, the maximum voltage on the capacitor 11 does not correspond to the time ti at which the current lK (t) of the series resonant circuit reaches zero. At time ti, the current in the primary winding of the transformer 4 changes sign, diode 9 is opened, part of the energy stored in the dissipation inductance of the transformer 4 windings is returned to the power supply. At time 2, the voltage across the capacitor 11 decreases to a value at which the difference in voltage across it and
на нагрузке, пересчитанна в первичной обмотке трансформатора 4, равна напр жению источника питани . При этом диод 9 запираетс , напр жение на транзисторном ключе 4 икэ(т) возрастает и в моментon the load, recalculated in the primary winding of the transformer 4, is equal to the voltage of the power source. In this case, the diode 9 is locked, the voltage on the transistor switch 4 ike (t) increases even at the moment
времени t3, когда конденсатор 11 полностью разр жен, достигает значени time t3, when the capacitor 11 is completely discharged, reaches the value
Укэ (ta) UH - - где wi,w2 - числа витковUke (ta) UH - - where wi, w2 - the number of turns
W2W2
первичной и вторичной обмоток трансформатора 4. По окончании разр да конденсатора 11 ток дроссел 12 течет через отпирающийс при этом обратный диод 5. Напр жение емкостного фильтра 6 приложено к вторичной обмотке трансформатораthe primary and secondary windings of the transformer 4. At the end of the discharge of the capacitor 11, the current of the throttle 12 flows through the reverse diode 5 that opens. The voltage of the capacitive filter 6 is applied to the secondary winding of the transformer
4 и размагничивает его сердечник. Далее описанные процессы повтор ютс .4 and demagnetizes its core. The processes described below are repeated.
Остаточный ток на диаграмме к(т) при выключенном транзисторном ключе 3 обусловлен вли нием его коллекторной емкости.The residual current in the diagram k (t) with the transistor switch 3 turned off is due to the effect of its collector capacitance.
На частотах более 300 кГц наличие диода 9 необ зательно вследствие малой ,цлитель- ности интервала времени ti-t2, в течение которого обратный ток последовательного резонансного контура возрастает незначительно .At frequencies higher than 300 kHz, the presence of diode 9 is not necessary due to the small duration of the time interval ti-t2, during which the reverse current of the series resonant circuit increases slightly.
Работа конвертора при наличии дополнительных выходных обмоток аналогична. Протекание тока в дополнительных обмотках трансформатора 4 начинаетс на интервале t2-t3, когда обратные напр жени на них увеличиваютс до значени напр жений на соответствующих дополнительных емкостных фильтрах 13 и 14.The operation of the converter in the presence of additional output windings is similar. The flow of current in the additional windings of the transformer 4 begins at the interval t2-t3, when the reverse voltage on them increases to the value of the voltages on the corresponding additional capacitive filters 13 and 14.
Измен частоту следовани импульсовChange the pulse frequency
Uynp(t) с выхода блока 10 управлени при посто нной их длительности, соответствующей полупериоду колебани резонансного контура, можно регулировать выходное напр жение. Обеспечиваема при этом бестокова коммутаци транзисторного ключа 3 устран ет динамические потери в нем и помехи в его силовой цепи. Синусоидальный характер нарастани тока через транзисторный ключ 3 позвол ет применить дл Uynp (t) from the output of control unit 10 at a constant duration corresponding to a half-period of oscillation of the resonant circuit can be controlled by the output voltage. The current-free switching provided by transistor switch 3 eliminates dynamic losses in it and interferences in its power circuit. The sinusoidal nature of the increase in current through the transistor switch 3 allows for
управлени им импульсы синусоидальной формы (пунктир на диаграмме Uynp(t)), исключив возникновение высокочастотных помех в цепи управлени . Поскольку в обратном диоде 5, шунтированном конденсатором 11, также исключено возникновение высокочастотных помех, обеспечена более высока электромагнитна совместимость с питаемой радиоэлектронной аппаратурой . Более высокий КПД обусловленits control is sinusoidal pulses (dotted line on the Uynp (t) diagram), eliminating the occurrence of high-frequency interference in the control circuit. Since in the reverse diode 5, shunted by a capacitor 11, the occurrence of high-frequency interference is also excluded, a higher electromagnetic compatibility with the powered electronic equipment is ensured. Higher efficiency due to
снижением потерь мощности в трансформаторе и в конденсаторе резонансного контура , Снижение потерь в трансформаторе обусловлено его работой с малым током подмагничивани . Потери в дросселе невелики , так как он рассчитан на малые пульсации тока. При этом суммарные потери в трансформаторе и дросселе меньше, чем в трансформаторе известного конвертора.reduction of power losses in the transformer and in the capacitor of the resonant circuit; Reduction of losses in the transformer due to its operation with a low bias current. The losses in the choke are small, as it is designed for small ripple currents. At the same time, the total losses in the transformer and choke are less than in the transformer of the known converter.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU884450498A SU1615848A1 (en) | 1988-06-29 | 1988-06-29 | High-frequency single-end converter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU884450498A SU1615848A1 (en) | 1988-06-29 | 1988-06-29 | High-frequency single-end converter |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU1615848A1 true SU1615848A1 (en) | 1990-12-23 |
Family
ID=21385533
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU884450498A SU1615848A1 (en) | 1988-06-29 | 1988-06-29 | High-frequency single-end converter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU1615848A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2479100C1 (en) * | 2011-12-07 | 2013-04-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное объединение автоматики имени Н.А. Семихатова" | Source of power supply |
-
1988
- 1988-06-29 SU SU884450498A patent/SU1615848A1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Патент US ГФ 4415959, кл. Н 02 М 3/335, 1983. Сборник докладов конференции Проблемы преобразовательной техники. - Киев. 1987, ч. 1, с 137. рис.1. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2479100C1 (en) * | 2011-12-07 | 2013-04-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное объединение автоматики имени Н.А. Семихатова" | Source of power supply |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4823249A (en) | High-frequency resonant power converter | |
| US5019954A (en) | AC/DC conversion with reduced supply waveform distortion | |
| EP0508664B1 (en) | DC to DC converter | |
| CA1070763A (en) | Ac inverter with constant power output | |
| US4060752A (en) | Discharge lamp auxiliary circuit with dI/dt switching control | |
| US4007413A (en) | Converter utilizing leakage inductance to control energy flow and improve signal waveforms | |
| EP0343855A2 (en) | Zero voltage switching half bridge resonant converter | |
| US5170040A (en) | Device for supplying energy to a heated window pane from an electrical network of a motor vehicle | |
| JPH09308243A (en) | Resonance-type switching power supply | |
| US4417153A (en) | High frequency switching circuit | |
| US6166927A (en) | Push-pull power converter circuit | |
| SU1615848A1 (en) | High-frequency single-end converter | |
| US5014182A (en) | High frequency self-oscillating inverter with negligible switching losses | |
| JPH08186981A (en) | Switching power supply apparatus | |
| US20020145410A1 (en) | Supply circuit for an electronic circuit connected to an SMPS converter operating at low output voltage | |
| RU2031531C1 (en) | Single-cycle reverse-run voltage converter | |
| RU2039409C1 (en) | Power supply unit of piezoelectric motor | |
| SU1767647A1 (en) | Voltage transformer | |
| SU1721752A2 (en) | Dc semi-bridge converter | |
| SU1439723A1 (en) | Stabilized d.c. voltage converter | |
| RU21702U1 (en) | CONSTANT VOLTAGE CONVERTER TO CONSTANT | |
| SU1328895A1 (en) | Regulated voltage converter | |
| RU2001506C1 (en) | Voltage converter | |
| SU1663719A1 (en) | Single-ended constant voltage converter | |
| SU1594664A1 (en) | D.c. to d.c. voltage converter |