SU1658327A1 - Dc voltage converter - Google Patents

Dc voltage converter Download PDF

Info

Publication number
SU1658327A1
SU1658327A1 SU884496703A SU4496703A SU1658327A1 SU 1658327 A1 SU1658327 A1 SU 1658327A1 SU 884496703 A SU884496703 A SU 884496703A SU 4496703 A SU4496703 A SU 4496703A SU 1658327 A1 SU1658327 A1 SU 1658327A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
output
transformer
capacitor
saturation
current
Prior art date
Application number
SU884496703A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Андрей Петрович Кошечкин
Original Assignee
Иркутский государственный университет
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Иркутский государственный университет filed Critical Иркутский государственный университет
Priority to SU884496703A priority Critical patent/SU1658327A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1658327A1 publication Critical patent/SU1658327A1/en

Links

Landscapes

  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитани . Цель изобретени  - упрощение конструкции преобразовател . Первична  обмотка 9 выходного трансформатора 8 подключена к выходу коммутатора на транзисторах 1 и 2 через первичную обмотку 6 трансформатора 3 тока и дроссель 14 насыщени . Выход коммутатора шунтирован конденсатором 8 При выключении транзисторов 1 и 2 происходит перезар д конденсатора 7, напр жение на них плавно нарастает, что уменьшает динамические потери. Потери при включении транзисторов 1 и 2 снижены благодар  ограничению тока силовой цепи дросселем 14 насыщени . Переключение транзисторов 1 и 2 происходит при выходе сердечника трансформатора 3 тока из насыщени  2 илThe invention relates to electrical engineering and can be used in secondary power supply systems. The purpose of the invention is to simplify the design of the converter. The primary winding 9 of the output transformer 8 is connected to the output of the switch on transistors 1 and 2 through the primary winding 6 of the current transformer 3 and the choke 14 of the saturation. The switch output is shunted by capacitor 8 When transistors 1 and 2 are turned off, capacitor 7 is recharged, the voltage on them smoothly increases, which reduces dynamic losses. Losses when turning on the transistors 1 and 2 are reduced due to the limiting of the current of the power circuit by the saturation inductor 14. The switching of transistors 1 and 2 occurs when the output core of the transformer 3 current from the saturation of 2 silt

Description

нхnh

иand

-/- /

ЈJ

о елabout ate

0000

со ю Jwith j

Фиг. iFIG. i

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  - упрощение преобразовател .The purpose of the invention is to simplify the converter.

На фиг.1 приведена схема преобразовател ; на фиг.2 - временные диаграммы, по сн ющие принцип его работы.Figure 1 shows the diagram of the Converter; Fig. 2 shows timing diagrams explaining its principle of operation.

Преобразователь содержит коммутатор с силовыми транзисторами 1 и 2, трансформатор 3 тока с вторичными обмотками 4, 5 и первичной обмоткой 6. Конденсатор 7 подключен к выходу коммутатора. Выходной трансформатор 8 имеет первичную 9 и вторичную 10 обмотки. Выпр митель 11 и дроссель фильтра 12 подключают обмотку 10 к нагрузке 13.The converter contains a switch with power transistors 1 and 2, a current transformer 3 with secondary windings 4, 5 and a primary winding 6. Capacitor 7 is connected to the switch output. The output transformer 8 has a primary 9 and a secondary 10 windings. The rectifier 11 and the filter choke 12 connect the winding 10 to the load 13.

Дроссель 14 насыщени  включен между выводом первичной обмотки 9 выходного трансформатора и средней точкой источника питани . Обмотки 4-6 трансформатора 3 тока включены таким образом, чтобы обеспечивалась положительна  обратна  св зь по току нагрузки. Дополнительные обмотки (фиг.1, штрих-пунктир) и резистор предназначены дл  обеспечени  работы преобразо- вател  только на холостом ходу. Дополнительные обмотки в номинальном режиме работы (начина  с н 0,1 i нмакс) не оказывают вли ни  на работу преобразовател .A saturated choke 14 is connected between the output of the primary winding 9 of the output transformer and the midpoint of the power supply. The windings 4-6 of the current transformer 3 are turned on in such a way as to ensure positive feedback on the load current. Additional windings (Fig. 1, dash-dotted line) and a resistor are designed to ensure that the converter works only at idle. Additional windings in the nominal operating mode (starting with 0.1 i i Nmax) do not affect the operation of the converter.

Преобразователь работает в режиме автоколебаний . В исходном состо нии (до момента to) транзистор 1 открыт, дроссель 14 насыщен, напр жение на конденсаторе 7 и первичной обмотке 9 равно +Е/2, ток в диагонали полумоста Iwg - н п , ток намагничивани  переключающего трансформатора 3 равенThe converter operates in self-oscillation mode. In the initial state (up to the moment to) transistor 1 is open, choke 14 is saturated, the voltage on the capacitor 7 and the primary winding 9 is + E / 2, the current in the half-bridge diagonal Iwg is n p, the magnetization current of the switching transformer 3 is

(1п-1в1)« нп, где 1н - ток нагрузки;(1n-1v1) “np, where 1n is the load current;

/ Wio - коэффициент трансформации силового трансформатора 8, / Wio - transformation ratio of the power transformer 8,

1б1 - приведенный ток базы.1b1 - reduced base current.

В момент to трансформатор 3 насыщаетс , транзистор 1 закрываетс , трк коллектора ответвл етс  в конденсатор 7. При соответствующем выборе конденсатора 7 напр жение на коллекторе транзистора за врем  его выключени  существенно не из менитс , потери в транзисторе отсутствуют. В интервале t0-ti конденсатор 7 разр жаетс  практически посто нным (поскольку ток нагрузки хорошо сглажен)током нагрузки Iw9 nl н по цепи первична  обмотка б - первична  обмотка 9 -дроссель 14 насыщени . Ток в диагрнали полумоста имеет прежнее направление, поэтому дроссель 14 и трансформатор 3 остаютс  насыщенными.At the moment to, the transformer 3 is saturated, the transistor 1 is closed, the collector CCs branches into the capacitor 7. With an appropriate choice of the capacitor 7, the voltage on the collector of the transistor during its turn-off does not significantly change, there is no loss in the transistor. In the interval t0-ti, the capacitor 7 is discharged almost constant (since the load current is well smoothed) by the load current Iw9 nl n along the primary winding b circuit - the primary winding 9 of the saturation throttle 14. The current in the half-bore diagonal has the same direction, therefore the choke 14 and transformer 3 remain saturated.

- -

Переходы база-эмиттер транзисторов 1.2 закрыты, весь ток нагрузки протекает по обмотке 9, поэтому рабоча  точка трансформатора 3 переходит в область глубокого на5 сыщени . Следовательно. выход трансформатора 3 в активный режим возможен только при Iwg -0 (дифференцирующий трансформатор).The base-emitter transitions of transistors 1.2 are closed, the entire load current flows along the winding 9, therefore the operating point of the transformer 3 moves into the region of deep saturation. Consequently. the output of the transformer 3 in the active mode is possible only when Iwg -0 (differential transformer).

В момент ti, когда напр жение на кон10 денсаторе 7 достигает нул , возникает ЭДС самоиндукции дроссел  12 в пол рности. открывающей все диоды выпр мител  11. Ток нагрузки, поддерживаемый дросселем 12, переводитс  в цепь выпр мител , мину At the time ti, when the voltage on the capacitor 7 reaches zero, an emf of self-induction of droplets 12 occurs in polarity. which opens all the rectifier diodes 11. The load current supported by the choke 12 is transferred to the rectifier circuit, mine

15 обмотки трансформатора 8, напр жени  на которых равны нулю. Дроссель 12, нагрузка 13 и трансформатор 8 замыкаютс  накоротко выпр мителем. Ток iwg в диагонали полумоста уменьшаетс , что приводит к15 windings of a transformer 8, the voltages of which are zero. The choke 12, the load 13 and the transformer 8 are short-circuited with a rectifier. The current iwg in the half-bridge diagonal decreases, which leads to

™ выходу из насыщени  дроссел  14 и к образованию колебательного контура Li-iC. В ходе колебательного процесса конденсатор 7 зар жаетс  синусоидально снижающимс  током. Пол рность тока iwg остаетс  прежней , чем обеспечиваетс  насыщенный режим трансформатора 3.™ exit from saturation of throttles 14 and to the formation of an oscillatory circuit Li-iC. During the oscillatory process, the capacitor 7 is charged with a sinusoidally decreasing current. The polarity of the current iwg remains the same, which ensures that the transformer 3 is saturated.

В момент t2 напр жение на конденсаторе 7 достигает значени  -Е/2. а ток контура (равный току iwg ) - нулевого значени . Трансформатор 3 выходит из насыщени , на его обмотках формируютс  ЭДС. транзистор 2 открываетс . Потери на включение в транзисторе отсутствуют, так как напр же ,- ние и ток коллектора близки к нулю. Колебательный процесс в контуре срываетс . В интервале к дросселю 14 приложено напр жение -Е/2; ток коллектора и напр жени  на обмотках трансформатора 8 близ п ки нулю. Транзистор 2 открыт за счетAt time t2, the voltage across the capacitor 7 reaches -E / 2. and the loop current (equal to the current iwg) is zero. Transformer 3 is out of saturation; EMF is formed on its windings. transistor 2 opens. There are no switching losses in the transistor, since, for example, the intake and collector current are close to zero. The oscillatory process in the circuit is disrupted. In the interval, a voltage of –E / 2 is applied to the choke 14; the collector current and the voltage on the windings of the transformer 8 are near p ki. Transistor 2 is open by

энергии, накопленной в трансформаторе 3.energy stored in a transformer 3.

Ток коллектора достигает установившегос Collector current reaches steady

значени  iHn при насыщении дроссел  14.iHn values at saturation drossel 14.

При изменении сопротивлени  нагруз45 ки 13 длительность интервалов to ti-t2 измен етс , так что к моменту включени  транзистора конденсатор 7 всегда зар жен до направлени  +Е/2. Например, уменьшение тока нагрузки увеличивает длительность to-ti, так как конденсатор 7 разр жаетс  медленнее. Интервал trt2 при этом также возрастает, так как при меньшем токе нагрузки индуктивность дроссел  14 насыщени  повышаетс . Оптисс мальный дл  коммутации транзисторов перезар д конденсатора 7 осуществл етс  в два этапа. На первом этапе конденсатор 7 разр жаетс  током нагрузки, благодар  действию дроссел  фильтра 12. На втором этапе конденсатор 7 зар жаетс  током коWhen the load resistance 45 ki 13 changes, the duration of the intervals to ti-t2 changes, so that by the time the transistor is turned on, the capacitor 7 is always charged to the + E / 2 direction. For example, reducing the load current increases the duration to-ti, since the capacitor 7 discharges more slowly. The trt2 interval also increases in this case, since with a lower load current the saturation inductance 14 of saturation increases. The recharge of capacitor 7, optimal for switching transistors, is carried out in two stages. In the first stage, the capacitor 7 is discharged by the load current, due to the effect of the droplets of the filter 12. In the second stage, the capacitor 7 is charged with a current

2525

30thirty

5050

Claims (1)

лебательного контура, образованного им и дросселем 14 насыщени . При изменении нагрузки длительность обоих этапов измен етс  первого за счет изменени  разр дного тока конденсатора, второго за счет изменени  средней индуктивности дроссел  14 насыщени  и частоты колебательного контура. Включение очередного транзистора происходит в момент выхода в активный режим переключающего трансформатора, что соответствует полному перезар ду конденсатора 7. Формула изобретени  Преобразователь посто нного напр жени , содержащий коммутатор с транзиthe loop circuit formed by him and the throttle 14 saturation. When the load changes, the duration of both stages changes first due to the change in the discharge current of the capacitor, the second due to the change in the average inductance of the saturation drops 14 and the frequency of the oscillating circuit. The switching on of the next transistor occurs at the moment when the switching transformer goes into active mode, which corresponds to a complete recharge of the capacitor 7. Claims of the Inverter A DC / DC converter containing a switch with transit сторами и выходной трансформатор пер винна  обмотка которого подключена к выходу коммутатора через последовательно соединенные дроссель насыщени  и первичную обмотку трансформатора тока, вторична  обмотка выходного трансформатора через выпр митель и дроссель фильтра соединена с выходными выводами , а выход коммутатора шунтирован конденсатором, отличающийс  тем. что, с целью упрощени , выполнен с двум  вторичными обмотками, соединенными с управл ющими входами транзисторов коммутатораThe stoppers and output transformer are connected to the output of the switch via serially connected saturation inductor and primary current transformer winding, the secondary output transformer winding is connected to the output terminals through the rectifier and filter choke, and the output of the switch is shunted by a capacitor characterized by that. which, for the sake of simplicity, is made with two secondary windings connected to the control inputs of the switch transistors
SU884496703A 1988-10-21 1988-10-21 Dc voltage converter SU1658327A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884496703A SU1658327A1 (en) 1988-10-21 1988-10-21 Dc voltage converter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884496703A SU1658327A1 (en) 1988-10-21 1988-10-21 Dc voltage converter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1658327A1 true SU1658327A1 (en) 1991-06-23

Family

ID=21405295

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU884496703A SU1658327A1 (en) 1988-10-21 1988-10-21 Dc voltage converter

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1658327A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Европейский патент № 0016538, кл. Н 02 М 3/335, 1980. Авторское свидетельство СССР № 1252877, кл. Н 02 М 3/337. 1984. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4797803A (en) Switching power supply VCO
CA2076940C (en) Fluorescent lamp operating circuit, particularly for a compact fluorescent lamp
US5726869A (en) Synchronous rectifier type DC-to-DC converter in which a saturable inductive device is connected in series with a secondary-side switching device
US4007413A (en) Converter utilizing leakage inductance to control energy flow and improve signal waveforms
SU1658327A1 (en) Dc voltage converter
US4945466A (en) Resonant switching converter
KR100199508B1 (en) A zero-crossing voltage/current circuit for full-bridge dc/dc converter
RU217544U1 (en) Half-bridge inverter with external excitation
RU217245U1 (en) Externally Excited High Frequency Inverter
RU217304U1 (en) Half-bridge inverter with external excitation
RU217251U1 (en) Externally Excited High Frequency Inverter
RU217309U1 (en) Externally Excited High Frequency Inverter
RU217314U1 (en) Externally Excited High Frequency Inverter
RU217303U1 (en) Externally Excited High Frequency Inverter
SU1718353A1 (en) Method of control over magnetotransistor key and device to implement it
RU2006165C1 (en) Dc voltage converter
RU2186452C2 (en) Half-bridge dc voltage converter
SU1385205A1 (en) Multichannel stabilized converter
RU2016482C1 (en) Single-cycle d c/d c converter
SU1615848A1 (en) High-frequency single-end converter
SU1327081A1 (en) Apparatus for regulating constant voltage
SU1631677A1 (en) Single-ended dc voltage converter
SU1432688A1 (en) Single-ended d.c. voltage converter
RU1778889C (en) Dc voliage converter
SU1524142A1 (en) Single-end dc voltage converter