SU1767650A1 - Однотактный преобразователь посто нного напр жени - Google Patents

Description

1

(21)4860528/07 (22) 20.08.90 (46)07.10.92. Бюл. №37

(71)Винницкое производственное объединение Ма к

(72)С.Д.Рудык, А.Ю.Воробьев, Ю.Л.Шостко, С.В.Корнеев и В.Е.Турчани юв

(56) кн. Ж.Мкртч на Электропитание электронно-вычислительных машин. М.: Энерги , 1980 с.86.

Бахмутский А и др. Повышение эффективности мощных радиопередающих устройств . М : Радио и св зь, с. 170. (54) ОДНОТАКТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

(57) Использование: во вторичных источниках питани  радиоэлектронной аппаратуры. Сущность изобретени : между входным выводом преобразовател  напр жени  и выводом входного конденсатора включен резистор, шунтированный тиристором, управл ющий электрод которого соединен с выводом размагничивающей обмотки силового трансформатора и катодом диода, анод которого подключен к одному выводу входного конденсатора. Ток зар да входного конденсатора ограничен до безопасного дл  сети и элементов преобразовател  уровн , что определ ет повышение надежности преобразовател  напр жени . 2 ил.

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в источниках вторичного электропитани  радиоэлектронной аппаратуры.

Известны преобразователи напр жени , содержащие подключенный к входным выводам г-образный RC-фильтр, резистор которого шунтирован тиристором, конвертор , подключенный к выходу г-образного RC-фильтра (см.книгу Мкртч н Ж.А, Электропитание электронно-вычислительных машин . - М.: Энерги , 1980, с.76, рис.2.44 и книгу Источники вторичного электропитани  с бестрансформаторным входом, - А.А.Бас, В.П.Миловзоров, А К.Мусолин, М.: Радио и св зь, 1987, с. 30, рис. 2.6).

Недостатком данных преобразователей  вл етс  то, что дл  управлени  тиристором ограничител  зар дного тока используетс  отдельна  вспомогательна  обмотка силового трансформатора преобразовател ,

вспомогательный выпр митель, фильтр и токоограничивающий резистор. Это, нар ду с усложнением конструкции преобразовател , ухудшает его надежность.

Наиболее близким к насто щему изобретению по технической сущности  вл етс  однотактный преобразователь посто нного напр жени , содержащий входной конденсатор, один вывод которого присоединен к первому входному выводу и первому выводу первичной обмотки силового трансформатора, второй вывод которой соединен с одним из силовых выводов управл емого ключа и одним из выводов блокирующего конденсатора, второй вывод которого подключен к точке соединени  первых выводов рекуперационного диода и размагничивающей обмотки, при этом второй вывод рекуперационного диода подключен также к первому входному выводу, а вторична  обмотка силового трансформатоСП

С

XI

О

NJ

О

ел о

pa через выпр митель и фильтр присоединена к выходным выводам (см. книгу Повышение эффективности мощных радиопередающих устройств. /А.Д. Артым, А.Е.Бахмутский, Е.В.Козин и др.; под ред. А.Д.Артыма. - М.: Радио и св зь. 1987, - с.170, рис.6,13).

- Недостатком данного технического решени   вл етс  низка  надежность, обусловленна  протеканием значительного зар дного тока (дес тки-сотни ампер) входного конденсатора в момент подачи напр жени  питающей сети на входные выводы преобразовател . Это может привести к выходу из стро  в момент запуска преобразовател  как диодов входного выпр мител , так и конденсатора входного фильтра, что снижает надежность,

Кроме того, при использовании в данном техническом решении традиционной цепочки ограничени  зар дного тока входного конденсатора, низка  надежность преобразовател  обусловлена большим числом дополнительных элементов указанной цепочки (вспомогательна  обмотка силового трансформатора, вспомогательный выпр митель , фильтр, токоограничивающий резистор ). Указанный недостаток обуславливает также ухудшение массо-габаритных показателей преобразовател .

Целью изобретени   вл етс  повышение надежности путем ограничени  токовых перегрузок.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в однотактном преобразователе посто нного напр жени , содержащем входной конденсатор , один вывод которого присоединен к первому входному выводу и первому выводу первичной обмотки силового трансформатора, второй вывод которой соединен с одним из силовых выводов управл емого ключа м одним из выводов блокирующего конденсатора, второй вывод которого подключен к точке соединени  первых выводов рекуперационного диода и размагничивающей обмотки, при этом второй вывод рекуперационного диода подключен также к первому входному выводу, а вторична  обмотка силового трансформатора через выпр митель и фильтр присоединена к выходным выводам, второй вывод входного конденсатора присоединен ко второму входному выводу через введенный токоограничивающий резистор, зашунтиро- ванный введенным тиристором, управл ющий электрод которого присоединен к катоду введенного диода и второму выводу размагничивающей обмотки, а анод упом нутого диода присоединен к второму силовому выводу управл емого ключа,

соединенному со вторым выводом входного конденсатора.

Существенными признаками изобретени , отличающими его от прототипа и обус- лавливающими соответствие критерию новизны,  вл етс  то, что:

-второй вывод входного конденсатора присоединен ко второму входному выводу через введенный токоограничивающий ре0 зистор, зашунтированный введенным тиристором;

-управл ющий электрод введенного тиристора присоединен к катоду введенного диода и второму выводу размагничиваю5 щей обмотки;

-анод введенного диода присоединен к второму силовому выводу управл емого ключа, соединенному со вторым выводом входного конденсатора.

0 На фиг.1 представлена электрическа  схема однотактного преобразовател  посто нного напр жени ; на фиг,2 - временные диаграммы, иллюстрирующие его работу.

5 Однотактный преобразователь посто нного напр жени  содержит входной конденсатор 1, один вывод которого присоединен к первому входному выводу 2 и первому выводу (концу) первичной обмот0 ки 3 силового трансформатора 4, второй вывод (начало обмотки) которой соединен с одним из силовых выводов (эмиттером) управл емого ключа (транзистора) 5 и одним из выводов блокирующего конденсатора 6,

5 второй вывод которого подключен к точке соединени  первых выводов рекуперационного диода 7 (катода) и размагничивающей обмотки 8 (начало обмотки), при этом второй (анод) вывод рекуперационного диода 7

0 подключен также к первому входному выводу 2, а вторична  обмотка 9 силового трансформатора 4 через выпр митель 10 и фильтр 11 присоединена к выходным выводам 12, 13, второй вывод входного конденсатора 1

5 присоединен ко второму входному выводу 14 через введенный токоограничивающий резистор 15, зашунтированный введенным (тиристором 16, управл ющий электрод которого присоединен к катоду введенного

0 диода 17 и второму выводу (концу обмотки) размагничивающей обмотки 8, а анод упом нутого диода 17 присоединен к второму силовому выводу (коллектору) управл емого ключа (транзистора) 5, соединенному со вто5 рым выводом входного конденсатора 1. Вход управл емого ключа 5 подключен к выходу устройства управлени  18.

Однотактный преобразователь посто нного напр жени  работает следующим образом.

При подаче входного напр жени  на выводы 14, 2 преобразовател  входной конденсатор 1 зар жаетс  через токоограничи- вающий резистор 15, благодар  чему ток его зар да ограничен до безопасного значени  как дл  входной сети, так и ,дл  элементов схемы преобразовател . После окончани  зар да конденсатора 1 на управл емый ключ 5 подаетс  сигнал управлени  от устройства управлени  18. При этом в цеп и 1-5-3-1 протекает ток 15 (интервал времени ti-t2 на фиг.2). Открываетс  выпр мительный диод 10 и выпр мленное напр жение со вторичной обмотки 9 силового трансформатора 4 поступает через выходной фильтр 11 на выходные выводы преобразовател  12,13. Кроме того, на этом же интервале времени зар женный ранее до входного напр жени  по цепи 1-17-8-6-3- 1 блокирующий конденсатор 6 разр жаетс  по цепи 6-8-16-5-6, создава  в управл ющем электроде тиристора 16 ток 1у31б (см.фиг.2). Вследствие этого тиристор 16 открываетс  и шунтирует резистор 15, что исключает рассеиваемые в нем потери мощности.

В момент времени 2 на управл емый ключ 5 с выхода устройства управлени  18 подаетс  запирающее напр жение, управл емый ключ 5 закрываетс . Пол рность напр жени  на всех обмотках силового трансформатора 4 измен етс  на противоположную , при этом закрываетс  выпр мительный диод 10 и часть энергии, накопленной в дросселе фильтра 11, поступает на выходные выводы преобразовател  12,13. Кроме того, открываетс  рекупераци- онный диод 7 и по цепи размагничивающей обмотки 8 протекает ток 17 в течение времени по цепи 8-16-1-7-8, уменьшающийс  от максимального значени , достигнутого на предыдущем интервале времени , до нул . На интервале времени магнитный поток в силовом трансформаторе 4 уменьшаетс  до нул , напр жение на силовом управл емом ключе 5 снижаетс  до Un (осциллограмма напр жени  Us на фиг.2, момент времени тз), где Un - напр жение источника питани .

В момент времени t4 вновь открываетс  управл емый ключ 5 и процессы повтор ютс .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Однотактный преобразователь посто нного напр жени , содержащий входной

   конденсатор, один вывод которого присоединен к первому входному выводу и первому выводу первичной обмотки силового трансформатора, второй вывод которой соединен с одним из силовых выводов управл емого ключа и одним из выводов блокирующего конденсатора, второй вывод которого подключен к точке соединени  первых выводов рекуперационного диода и размагничивающей обмотки, при этом второй вывод рекуперационного диода подключен также к первому входному выводу, а вторична  обмотка силового трансформатора через выпр митель и фильтр присоединена к выходным выводам, отличаю-щи йс   тем, что, с целью повышени  надежности путем ограничени  токовых перегрузок, второй вывод входного конденсатора присоединен к второму входному выводу через введенный токоограничивающий резистор,

   зашунтированный введенным тиристором, управл ющий электрод которого присоединен к катоду введенного диода и второму выводу размагничивающей обмотки, а анод упом нутого диода присоединен к второму

   силовому выводу управл емого ключа, соединенному с вторым выводом входного конденсатора .

   уэ 6

   Фиг. 2