SU1658339A1 - Преобразователь переменного напр жени в посто нное - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано во вторичных источниках питани . Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей . Устройство работает по двухтактной схеме, при которой в положительный период питани  напр жением переменного тока работает одно плечо устройства, а в отрицательный - другое. Каждое плечо состоит из одной половины вторичной обмотки силового трансформатора 1, выполненной с отводом от части ее витков, вспомогательного источника питапи  12 (13), дифференциального усилител  8 (9), бипол рного транзистора 10 (11), трансформатора тока 2 (3), полевого транзистора 4 (5) и резисторов. Сток-исток каждого транзистора 4 (5) за шунтирован .внутренним диодным переходом. Выход устройства зашунтирован конденсатором 7 фильтра. Устройство обеспечивает выпр мление переменного напр жени  любой частоты на нагрузку с накопительным фильтром за счет устранени  инверсного тока от конденсатора 7 фильтра через открытый канал полевого транзистора в обмотку силового трансформатора путем включени  и отключени  низкоомного канала полевого транзистора в соответствующие моменты времени. 1 ил. 10 С

Description

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано во вторичных источниках питания.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей.

На чертеже представлена электрическая схема преобразователя.

Преобразователь переменного напряжения в постоянное содержит трансформатор 1, первичная обмотка которого соединена с входными выводами для подключения источника питания, вторичная выполнена со средней точкой, а каждая из ее половин - с отводом от части витков. Указанные отводы соединены через первичные обмотки соответствующих трансформаторов 2 и 3 тока с истоками полевых транзисторов (мощных ключевых МОП-транзисторов) 4 и 5, стоки которых объединены в общую точку, образующую один из выходных выводов для подключения нагрузки 6. Другой выходной вывод образован средней точкой вторичной обмотки. Между выходными выводами включен конденсатор 7 фильтра.

Вторичные обмотки трансформаторов тока подключены к входам соответствующих дифференциальных усилителей (компараторов) 8 и 9, выходы которых через биполярные транзисторы (ключевые элементы) 10 и 11 с п-р-п и р-п-р типом проводимости соответственно соединены с соответствующими затворами полевых транзисторов 4 и 5, причем цепи питания усилителей 8 и 9 и транзисторов 10 и 11 подключены к вспомогательным источникам 12 и 13 питания, образованным соответствующими частями вторичной обмотки трансформатора, диодами 14 и 15 и вспомогательными конденсаторами 16 и 17 соответственно. Вторичные обмотки трансформаторов тока зашунтированы соответственно резисторами 18 и 19, а к соответствующему входу усилителей 8 и 9 подключены делители напряжения смещения, образованные резисторами 20, 21 и 22, 23. Между выходом каждого из усилителей 8 и 9 и соответствующими входами вспомогательных источников 12 и 13 питания включены соответственно резисторы 24 и 25. Сток-исток, каждого из транзисторов 4 и 5 зашунтирован внутренним диодным переходом, который имеется в структуре этих транзисторов, изготовленных по D--,V- и Uтехнологии.

Преобразователь работает следующим образом.

В каждый полупериод питающего напряжения работает одна из половин вторичной обмотки трансформатора 1. В полупериод, когда к верхней половине вто ричной обмотки силового трансформатора приложена положительная полуволна переменного напряжения, в момент времени ti начинает протекать ток через внутреннюю диодную структуру МОП-транзистора 4. Во вторичной обмотке трансформатора 2 тока наводится ЭДС и при достижении напряжением порога включения усилителя 8 у последнего на выходе устанавливается уровень логической единицы. Это приводит к открыванию верхнего транзистора ключевого элемента 10 и к последующему открыванию канала МОП-транзистора 4, и ток, минуя внутреннюю диодную структуру, протекает по низкоомному каналу исток-сток МОП-транзистора 4 в течение времени t2~t3

С уменьшением тока через канал транзистора в момент времени ΐ3, когда напряжение во вторичной обмотке трансформатора 2 тока упадет ниже порога срабатывания дифференциального усилителя 8, на его выходе установится уровень логического нуля. Это приведет к закрытию верхнего и открытию нижнего транзисторов ключевого элемента 10 и соответственно к закрытию канала исток-сток МОП-транзистора 4. С момента времени t3 до времени гд ток в нагрузку 6 будет поступать через внутреннюю диодную структуру МОП-транзистора 4.

В отрицательный полупериод аналогичным образом работает другое плечо преобразователя, включающее нижнюю половину вторичной обмотки трансформатора 1.

Таким образом, промежутки времени tit2 и t3~тд. когда ток проходит через внутреннюю диодную структуру МОП-транзистора, падение напряжения которого составляет 0.6-0.7В, можно свести к минимуму за счет повышения коэффициента трансформации трансформаторов 2 и 3 тока. Использование МОП-транзисторов с низким сопротивлением канала способствует увеличению выходной мощности при малых массогабаритных показателях.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий два однополупериодных выпрямителя, трансформатор с соединенной с входными выводами для подключения источника питания первичной обмотки и вторичной обмоткой, выполненной со средней точкой и с отводом от части витков в каждой из полуобмоток, конденсатор фильтра и два выходных вывода для подключения нагрузки, причем в состав каждого из указанных выпрямителей входит одна вторичная полуобмотка с отводом от части ее витков и полевой транзистор, к выводам сток-исток которого подключен внутренний диодный переход, а средняя точка вторичной обмотки трансформатора и общая точка соединения стоков полевых транзисторов выпрямителей образуют соответственно первый и второй выходные выводы, между которыми включен конденсатор фильтра, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в каждый из однополупериодных выпрямителей дополнительно введены токовый трансформатор с первичной и вторичной обмотками, диод, вспомогательный конденсатор, дифференциальный усилитель, четыре резистора, а также п-р-п- и р-пр-биполярные транзисторы, эмиттеры которых соединены между собой и подключены к затвору полевого транзистора, их базовые выводы объединены в общую точку, подключенную к выходу усилителя и выводу первого резистора, коллектор п-р-п-транзистора подключен к свободному выводу пер вого резистора и к общей точке соединения выводов второго резистора, вспомогательного конденсатора и катода диода, анодом соединенного со свободным выводом вто5 ричной полуобмотки, а коллектор р-п-ртранзистора подключен к истоку полевого транзистора, выводу третьего резистора и через первичную обмотку токового трансформатора к отводу от части витков полуоб10 мотки и свободному выводу вспомогательного конденсатора, причем вторичная обмотка токового трансформатора зашунтирована четвертым резистором и включена между инвертирующим и неин15 вертирующим входами усилителя, а общая точка соединения свободных выводов второго и третьего резисторов подключена к неинвертирующему входу усилителя, выводы питания которого подключены к коллек20 торам соответствующих биполярных транзисторов.

   Составитель А. Кириллов Редактор В. Данко Техред М.Моргентал Корректор М. Кучерявая

   Заказ 1720 Тираж 397 Подписное

   ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

   113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

   Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул.Гагарина. 101