SU1663720A1 - Constant voltage transistor converter - Google Patents

Constant voltage transistor converter Download PDF

Info

Publication number
SU1663720A1
SU1663720A1 SU894712591A SU4712591A SU1663720A1 SU 1663720 A1 SU1663720 A1 SU 1663720A1 SU 894712591 A SU894712591 A SU 894712591A SU 4712591 A SU4712591 A SU 4712591A SU 1663720 A1 SU1663720 A1 SU 1663720A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
transistors
converter
transistor
transformer
circuit
Prior art date
Application number
SU894712591A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Василий Юрьевич Воробьев
Алексей Владимирович Папылев
Олег Вячеславович Баринов
Александр Олегович Волков
Original Assignee
Войсковая Часть 32103
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 Войсковая Часть 32103 filed Critical Войсковая Часть 32103
Priority to SU894712591A priority Critical patent/SU1663720A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1663720A1 publication Critical patent/SU1663720A1/en

Links

Landscapes

  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике, а именно к преобразовательной технике, и может найти применение в источниках вторичного электропитани  различной радиоэлектронной аппаратуры. Цель - улучшение массогабаритных показателей, повышение КПД и надежности путем защиты от перегрузок. Преобразователь выполнен по полумостовой схеме на транзисторах 1, 2 и конденсаторах 3, 4. Дроссель 15 предотвращает выход из стро  транзисторов 1, 2 даже при насыщении сердечника выходного трансформатора 5. Введенные диоды 16, 17 замыкают цепь посто нного тока дроссел  15. Конденсатор 18 уменьшает динамические потери при включении транзисторов 1, 2. 1 ил.The invention relates to electrical engineering, in particular to converter equipment, and can be used in the secondary power supply sources of various electronic equipment. The goal is to improve the weight and size indicators, increase efficiency and reliability by protecting against overloads. The converter is made according to a half-bridge circuit on transistors 1, 2 and capacitors 3, 4. Throttle 15 prevents the transistors 1, 2 from going out even when the core of the output transformer 5 is saturated. The diodes 16, 17 injected close the circuit of the drossel 15 current circuit. dynamic losses when turning on transistors 1, 2. 1 Il.

Description

8:eight:

w VJ го оw vj th o

Изобретение относитс  к электротехнике , точнее к преобразовательной технике, и может найти применение в источниках вторичного электропитани  различной радиоэлектронной аппаратуры.The invention relates to electrical engineering, more precisely to converter equipment, and can be used in the secondary power supply sources of various electronic equipment.

Цель изобретени -улучшение массога- баритных показателей и повышение КПД и надежности путем защиты от перегрузок.The purpose of the invention is to improve mass-size parameters and increase efficiency and reliability by protecting against overloads.

На чертеже представлена электрическа  схема транзисторного преобразовате- л  посто нного напр жени  в посто нное.The drawing shows an electrical circuit of a DC to DC transistor converter.

Устройство содержит первый и второй транзисторы 1 и 2, первый и второй конденсаторы 3 и 4, выходной трансформатор 5, вторичные обмотки 6 и 7 которого через выпр митель 8 и фильтр 9 св заны с выходными выводами 10 и 11. Первый входной вывод 12 подключен к коллектору первого транзистора 1 и одному выводу первого конденсатора 3, второй входной вывод 13 под- ключей к эмиттеру второго транзистора 2 и одному выводу второго конденсатора 4. Средн   точка первого и второго конденсаторов 3 и 4, образованна  их другими выводами , соединена с одним выводом первичной обмотки 14 трансформатора 5. В преобразователь введен также дроссель 15, включенный между эмиттером первого и коллектором второго транзисторов 1 и 2. Анод введенного первого диода 16 соеди- нен с катодом введенного второго диода 17 и с другим выводом первичной обмотки 14 трансформатора 5. Катод введенного первого диода 16 соединен с эмиттером первого транзистора 1, анод введенного второго ди- ода 17 соединен с коллектором второго транзистора 2. Параллельно первичной обмотки 14 силового трансформатора 5 подключен введенный конденсатор 18.The device contains the first and second transistors 1 and 2, the first and second capacitors 3 and 4, the output transformer 5, the secondary windings 6 and 7 of which through the rectifier 8 and the filter 9 are connected to the output terminals 10 and 11. The first input terminal 12 is connected to the collector of the first transistor 1 and one output of the first capacitor 3, the second input output 13 of the subconnectors to the emitter of the second transistor 2 and one output of the second capacitor 4. The middle point of the first and second capacitors 3 and 4, formed by their other outputs, is connected to one output primary winding 14 of the transformer 5. A throttle 15 is also inserted in the converter, connected between the emitter of the first and the collector of the second transistor 1 and 2. The anode of the inserted first diode 16 is connected to the cathode of the inserted second diode 17 and to another terminal of the primary winding 14 of the transformer 5. Cathode the inserted first diode 16 is connected to the emitter of the first transistor 1, the anode of the inserted second diode 17 is connected to the collector of the second transistor 2. Parallel to the primary winding 14 of the power transformer 5, the inserted capacitor 18 is connected.

Преобразователь посто нного напр - жени  в посто нное работает следующим образом.Constant voltage to constant voltage converter works as follows.

Первый и второй транзисторы 1 и 2 работают поочередно и управл ютс  им- пульсаминапр жени , сдвинутыми на поло- вину периода коммутации транзисторов 1 и 2.The first and second transistors 1 and 2 operate alternately and are controlled by a pulse of a voltage across a half of the switching period of the transistors 1 and 2.

Предположим, что первый транзистор 1 открыт, а второй транзистор 2 закрыт. При этом к первичной обмотке 14 трансформа- тора 5 прикладываетс  напр жение, равное Епит/2. где Епит - напр жение источника питани  преобразовател , подключенного к входным выводам 12 и 13. Контур протекани  тока первичной обмотки 14 силового трансформатора 5 замыкаетс  по цепи 3 - 1 - 15- 17- 14-3.Suppose that the first transistor 1 is open and the second transistor 2 is closed. In this case, the primary winding 14 of the transformer 5 is applied a voltage equal to Epit / 2. where Epit is the voltage source of the converter power supply connected to input terminals 12 and 13. The current flow path of the primary winding 14 of the power transformer 5 is closed along the circuit 3 - 1 - 15 - 17 - 14-3.

В течение открытого состо ни  первого транзистора 1 провод щим  вл етс  соответствующий диод выпр мител  8 и энерги During the open state of the first transistor 1, the corresponding rectifier diode 8 and the energy

с вторичной обмотки 6 трансфорг агора 5 поступает на фильтр 9 и нагрузку преобразовател , подключенную к выходным выводам 10 и 11. На этом же этапе ток в дросселе 15 и в первичной обмотке 14 трансформатора 5 нарастает, происходит накопление энергии в дросселе 15, а также намагничивание сердечника трансформатора 5 в пр мом направлении. При этом диод 16 заперт. Кроме того, при включении транзистора 1 происходит зар д конденсатора 18 до напр жени , равного -;р-.from the secondary winding 6, the transformer Agora 5 enters the filter 9 and the converter load connected to the output terminals 10 and 11. At the same stage, the current in the choke 15 and in the primary winding 14 of the transformer 5 increases, energy is accumulated in the choke 15, and magnetization the transformer core 5 in the forward direction. In this case, the diode 16 is locked. In addition, when transistor 1 is turned on, capacitor 18 is charged to a voltage equal to -; р-.

Бросок тока зар да конденсатора 18 ограничен дросселем 15.The inrush current of the capacitor 18 is limited by the choke 15.

При закрывании транзистора 1 под действием ЭДС самоиндукции, возникающей на первичной обмотке 14 трансформатора 5, начинаетс  процесс перезар да конденсатора 18. Ток перезар да конденсатора 18 возврастает пропорционально уменьшению коллекторного тока транзистора 1. По мере перезар да конденсатора 18 напр жение на нем увеличиваетс  замедленно, поэтому динамические потери при закрывании транзистора 1 и скорость возрастани  напр жени  на первом транзисторе 1 уменьшаютс .When the transistor 1 closes under the action of the emf self-induction arising on the primary winding 14 of transformer 5, the process of recharging capacitor 18 begins. The recharging current of capacitor 18 rises in proportion to the decrease in the collector current of transistor 1. As the capacitor 18 recharges, the voltage on it increases slowly, therefore, the dynamic losses during the closing of the transistor 1 and the rate of increase of the voltage on the first transistor 1 are reduced.

Под действием ЭДС самоиндукции, возникающей на обмотке дроссел  15, открываютс  диоды 16 и 17 и замыкаетс  цепь посто нного тока дроссел  15. К закрытому транзистору 1 прикладываетс  напр жение, равное Епит.Under the action of the self-induced EMF arising on the winding of the choke 15, the diodes 16 and 17 are opened and the DC link of the choke 15 is closed. A voltage equal to Epit is applied to the closed transistor 1.

В момент времени, когда открываетс  транзистор 2, начинает протекать ток по первичной обмотке 14 трансформатора 5, который замыкаетс  по контуру 4- 14- 16 - 15-2-4, происходит подзар д конденсатора 18. При этом к первичной обмотке 14 трансформатора 5 прикладываетс  напр жение,At the moment when the transistor 2 opens, current flows through the primary winding 14 of the transformer 5, which closes along the circuit 4-14-16-15-2-4, a charge of the capacitor 18 occurs. At the same time, the primary winding 14 of the transformer 5 is applied voltage

равное -, а соответствующий диод выпр мител  8 находитс  в провод щем состо нии и энерги  с вторичной обмотки 7 трансформатора 5 поступает на фильтр 9 и нагрузку преобразовател . На этом же этапе ток в дросселе 15 и в первичной обмотке 14 трансформатора 5 нарастает, происходит накопление энергии в дросселе 15, а также намагничивание сердечника трансформатора 5 в обратном направлении. При этом диод 17 заперт.equal to -, and the corresponding diode of the rectifier 8 is in a conducting state and the energy from the secondary winding 7 of the transformer 5 is fed to the filter 9 and the load of the converter. At the same stage, the current in the inductor 15 and in the primary winding 14 of the transformer 5 increases, there is an accumulation of energy in the inductor 15, as well as the magnetization of the core of the transformer 5 in the opposite direction. In this case, the diode 17 is locked.

При закрывании транзистора 2 под действием ЭДС самоиндукции, возникающей на первичной обмотке 14 силового трансформатора 5, начинаетс  процесс перезар да конденсатора 18. Ток перезар да конденсатора 18 возрастает пропорционально уменьшению коллекторного тока троанзистора 2. По мере перезар да конденсатора 18 напр жение на нем увеличиваетс  замедленно, поэтому динамические потери при закрывании транзистора 2 и скорость возрастани  напр жени  на нем уменьшаютс .When closing the transistor 2 under the action of the EMF of self-induction arising on the primary winding 14 of the power transformer 5, the process of recharging the capacitor 18 begins. The recharging current of the capacitor 18 increases in proportion to the decrease in the collector current of the troanzistor 2 therefore, the dynamic losses during the closing of the transistor 2 and the rate of increase of the voltage across it are reduced.

Под действием ЭДС самоиндукции, возникающей на обмотке дроссел  15, открываютс  диоды 16 и 17 и замыкаетс  цепь посто нного тока дроссел  15. К закрытому транзистору 2 прикладываетс  напр жение , равное Епит.Under the action of the self-induced EMF arising on the winding of the choke 15, the diodes 16 and 17 are opened and the DC link of the droplet 15 closes. A voltage equal to Epit is applied to the closed transistor 2.

В следующий момент времени вновь открываетс  транзистор 1, и описанные процессы повтор ютс .At the next time point, transistor 1 opens again, and the described processes are repeated.

Таким образом, преобразователь позвол ет повысить надежность за счет присутстви  в его входной цепи дроссел , т. е. элемента, в котором невозможны мгновенные изменени  тока обмотки, Это предотвращает выход из стро  силовых транзисторов даже при насыщении сердечника силового трансформатора из-за сбо  в схеме управлени  или помехи в питающем напр жении, а также позвол ет сократить число элементов в схеме управлени  за счет ее упрощени . Увеличение надежности обусловлено также сокращением числа элементов в сглаживающих фильтрах каналов напр жени  при построении на основе предлагаемого решени  многоканального источника питани , так как в предлагаемом техническом решении в фильтрах каналов возможно использование только емкостных фильтров.Thus, the converter allows to increase the reliability due to the presence of throttles in its input circuit, i.e., an element in which instantaneous changes of the winding current are impossible. This prevents the power transistors from going out of operation even if the core of the power transformer is saturated due to a failure in the circuit control or interference in the supply voltage, and also reduces the number of elements in the control circuit by simplifying it. The increase in reliability is also due to the reduction in the number of elements in the smoothing filters of the voltage channels when building on the basis of the proposed solution of a multichannel power source, since the proposed technical solution only uses capacitive filters in the channel filters.

Кроме того, повышаетс  КПД за счет того, что уменьшены перегрузки диодов выпр мител  преобразовател  на промежутке времени восстановлени  обратного сопротивлени  диодов выпр мител . ВеличинаIn addition, the efficiency is increased due to the fact that the overloading of the diodes of the rectifier of the converter is reduced during the period of recovery of the reverse resistance of the diodes of the rectifier. Magnitude

этих перегрузок ограничена дросселем в первичной цепи преобразовател . Благодар  введению дополнительного конденсатора , включенного параллельно первичнойThese overloads are limited by the choke in the primary converter circuit. Due to the introduction of an additional capacitor connected in parallel to the primary

обмотке силового трансформатора, уменьшены динамические потери при закрывании силовых транзисторов преобразовател .winding of the power transformer, reduced dynamic losses when closing the power transistors of the converter.

Улучшаютс  также массогабаритныеWeight and size are also improving.

показатели за счет того, что при наличии множества нагрузок, т. е. при выполнении транзисторного преобразовател  посто нного напр жени  многоканальным, в фильтрах такого преобразовател  возможноperformance due to the fact that in the presence of a variety of loads, i.e., when a constant-voltage transistor converter is executed by a multichannel one, it is possible in the filters of such a converter

использование только емкостного фильтра.use only capacitive filter.

Claims (1)

Формула изобретени  Транзисторный преобразователь посто нного напр жени , выполненный пополумостовой схеме, диагональ посто нного тока которой присоединена к входным выводам , а диагональ переменного тока - к первичной обмотке выходного трансформатора , вторична  обмотка которого через выпр митель и фильтр происоединена к выходным выводам, при этом точка соединени  силовых цепей последовательно соединенных транзисторов образует один из выводов диагонали переменного тока, отличающийс  тем, что, с целью улучшени  массогабаритных показателей, повышени  КПД и надежности путем защиты от перегрузок, в каждую из упом нутых силовых цепей транзисторов введены соответствующие диоды, образующие последовательную цепь, котора  зашунтирована введенным дросселем, при этом проводимость диодов - встречна  относительно проводимости транзисторов, а первична Claims of the Inverter DC Voltage Converter, made half-bridge circuit, the DC diagonal of which is connected to the input terminals, and the diagonal of the alternating current to the primary winding of the output transformer, the secondary winding of which through the rectifier and filter is connected to the output terminals, and connecting the power circuits of series-connected transistors forms one of the pins of the alternating current diagonal, characterized in that, in order to improve the weight and size efficiency and reliability by overload protection, the respective diodes are inserted into each of the mentioned power circuits of the transistors, which form a series circuit that is shunted by the injected choke, while the conductivity of the diodes is opposite to that of the transistors, and the primary обмотка выходного трансформатора зашунтирована введенным конденсатором.the winding of the output transformer is shunted by an injected capacitor.
SU894712591A 1989-07-03 1989-07-03 Constant voltage transistor converter SU1663720A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894712591A SU1663720A1 (en) 1989-07-03 1989-07-03 Constant voltage transistor converter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894712591A SU1663720A1 (en) 1989-07-03 1989-07-03 Constant voltage transistor converter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1663720A1 true SU1663720A1 (en) 1991-07-15

Family

ID=21457752

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU894712591A SU1663720A1 (en) 1989-07-03 1989-07-03 Constant voltage transistor converter

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1663720A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Митрофанов А.В. и др. Импульсные источники вторичного электропитани в бытовой радиоаппаратуре. М,: Радио и св зь, 1985. с. 8, р. 2а, б. Драбович Ю.И. и др. Транзисторные источники электропитани с бестрансформаторным входом. Киев: Наук. Думка, 1984, с. 14,р.2а. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5119013A (en) Switching regulator with multiple isolated outputs
US6201713B1 (en) Switching power supply unit having sub-switching element and time constant circuit
US5172308A (en) DC-DC converter with transformer having a single secondary winding
US7184287B2 (en) Rectifier clamping circuit with reverse energy recovery
US6707690B1 (en) Power converter employing switched split transformer primary
SU1663720A1 (en) Constant voltage transistor converter
Alganidi et al. A comparative study of DC-DC flyback converters for telecom applications
SU1474810A1 (en) Dc pulsed converter
RU1800450C (en) Pulse constant voltage stabilizer
SU1517102A1 (en) Single-ended d.c. voltage converter with switching at zero current
SU1737683A1 (en) Dc voltage converter
RU2131638C1 (en) Direct voltage converter
US20020006046A1 (en) Universal switched power converter
SU1014108A1 (en) Ac voltage-to-dc voltage series converter
KR20230109336A (en) 3-level dc/dc converter
SU676979A1 (en) Stabilized dc voltage source
SU1539942A1 (en) Single-ended inverter
SU828347A1 (en) Self-excited semibridge inverter
SU1473038A1 (en) Single-clock dc converter
SU1548831A1 (en) Self-excited inverter
SU1483568A1 (en) Multichannel converter for charging capacitive charge integrators
KR20230109337A (en) 3-level dc/dc converter
SU1171921A1 (en) Stabilized power source
RU2186452C2 (en) Half-bridge dc voltage converter
SU1760611A1 (en) Single-ended dc voltage converter