SU907531A1 - Однотактный конвертор - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к электротехнике , в частности к устройствам преобразовани  параметров электроэнергии и может быть использовано при разработке вторичных источников питани .

Известны схемы однотактных конверторов , состо щих из входного фильтра, последовательно соединенных транзисторов обратного диода и LC фильтра, в которых выравнивание напр жений на транзисторах обеспечиваетс  параллельно включенными резисторами 1.

Основной недостаток таких схем заключаетс  в отсутствии выравнивани  напр жений между транзисторами в моменты их переключений.

Известны также однотактные конверторы с последовательно включенными транзисторами, в которых выравнивание напр жений на закрытых транзисторах обеспечиваетс  за счет дополнительного источника напр жени , выполненного в виде выпр мител , св занного со вторичной обмоткой дроссел  фильтра 2.

Недостатком известных устройств  вл етс  плохое выравнивание напр жений в режимах, когда выходное напр жение конвертора приближаетс  к

входному или когда выходное напр жение значительно меньше входного.

Наиболее близким техническим решением к изобретению  вл етс  устройство , содержащее включенный в силовую шину транзисторный ключ, включшмдий два последовательно соединенных транзистора и схему управлени , дополнительный источник напр жени  на входе

10 устрюйства, св занного через разв зывающий диод с общей точкой транзисторов и LC-фильтр на выходе устройства , шунтированный обратным диодом 3 .

15

Недостатком данного устройства  вл етс  повьииенна  масса и.габариты, так как -источник вспомогательных напр жений должен быть рассчитан на максимальное входное напр жение питани .

20

Цель изобретени  - улучшение массо-габаритных характеристик конвертора .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в однотактном конверторе, содержащем включенный в силовую шину транзисторный ключ, состо щий из двух последовательно соединенных транзисторюв и блока управлени , допсхпнительный источник напр жени  на входе 30 конвертора, соединенный через разв зывающий диод с общей точкой транзис торов, и LC-фильтр на выходе конвертора , шунтированный обратным диодом, дополнительный источник напр жени  выполнен в виде полумостового преобразовател  посто нного напр жени  в посто нное, входные и выходные конденсаторы фильтров которого включены согласно в последовательную цепочку , подключенную к входным зажимам конвертора. На чертеже показана принципиальна  схема конвертора. Конвертор состоит из входного емкостного фильтра 1, включающего конденсаторы 1, 1, транзисторов 2 и 3, обратного диода 4, блока 5 уп равлени , выходного LC-фильтра 6, по лумостового преобразовател , включаЮ1дего в себ  транзисторы 7 и 8 транс форматор 9 и выпр митель 10, и разв зываюЦего диода 11. . Конденсаторы 1, l и Ij соединены между собой последовательно и под ключены ко входу конвертора, в диаго наль моста, образованного конденсаторами 1 , l. и транзисторами 7 и 8, включена первична  обмотка трансформатора 9, вторична  обмотка которого через выпр мителе 10 нагружена на ко денсатор 1%. Разв зывающий диод 11 своим анодом св зан с общей точкой конденсаторов 1 и 1 , а катодом с общей точкой трансформаторов 2 и 3 базы которых св заны с выходами схемы 5 управлени .. . Конвертор работает следующим образом . Блок 5 управлени  переключает транзисторы 2 и 3 таким образом, что момент включени  транзистора 3 опере жает момент включени  транзистора 2, а момент выключени  транзистора 3 отстает от момента выключени  транзистора 2. При таком управлении тран зистор 2 переключаетс  внутри интервала открытого состо ни  транзистора 3. Вс кий раз, когда транзистор 3 оказываетс  открытым при закрытом со сто нии транзистора 2, ток дроссел  фильтра 6 протекает по разв зывающему диоду 11, а к закрытому транзистору 2 прикладываетс  напр жение, равное величине (U.+Uj+U ),-Uj, где и , и - напр жение на конденсаторах Ijf , 1 и 1 J соответственн Дл  того, чтобы к заК1 1ТОМУ Транзистору 2 в таком режиме работы прикладывалось напр жение, равное величиие 0,5 Un, необходимо выполнение услови  Uo, 0,5 Un или U.j Ц, + U2. Так как конденсатор Ij по отношению к конденсаторам 1 и 1 g разр жаетс  дополнительным током, протекающим по диоду 11, то напр жение Uj стреми с  в процессе работы к уменьшению, а напр жение и. и U стрем тс  к возрастанию. Выполнение услови  LL U.+0,, 0 ,5 Ц, обеспечиваетс  работой полумостового преобразовател  (транзисторы 7 и 8, трансформатор 9, конденсаторы 1 и Ij., выпр митель 10). Вс кий раз, когда напр жение {U + У ) становитс  выше напр жени  U«, диоды выпр мител  10 открываютс , и конденсатор Ij начинает подзар жатьс  дополнительным током, приведенное значение которого на первичной стороне трансформатора 9 обеспечивает разр д излишне зар женных конденсаторов Ц и 1,2. При «jti 0,5Ч всегда будут обеспечены услови  Цу , 25 Uf, и .,5,1 . Следует заметить, что работа преобразовател  не может привести к неконтролируемому рдсту напр жени  и, так как при ( ) диоды выпр мител  10 закрыты. Отличи  и преимущества предлагаемого устройства по сравнению с известным состо т в следующем. В известном устройстве дополнительный преобразователь напр жени  расчитан на полное напр жение питани , что в случае применени  во всей схеме одинакового типа транзисторов требует четырех транзисторов дл  полумостового варианта (или восьми транзисторов дл  мостовой схемы). В предлагаемом устройстве входное напр жение преобразовател  не может превысить величины 0,5 Uf, , а потому число транзисторов в нем сокращено до двух, что упрощает схему и снижает ее массу и габариты. Следует заметить, что при построении преобразовател , рассчитанного на полное напр жение питани , необходимо вновь примен ть определенные меры по выравниванию напр жений на последовательно включенных транзистор 1Х преобразовател , что также усложн ет схему. Вторым отличием предлагаемого устройства  вл етс  то, что конденсаторы 1. , Ijj и 1 одновременно выполн ют роль входного фильтра конвертора , входных плеч полумостового преобразовател  и выходного фильтра преобразовател , тогда как в известной схеме все эти функции выполн ютс  отдельными конденсаторами, что ведет к ухудшению массы и габаритов схемы. То,что входной фильтр предлагаемого конвертора выполнен из трех последовательно включенных конденсаторов, не ведет к росту установленной мощности фильтра, так как конденсаторы. 1 и 1 2. выбираютс  на рабочее напр жение 0,25 Up,, а конденсатор 1 на напр жение 0,5 U,. На практике (при Up с:; 600 В) последовательное соединение электрических конденсаторов часто бывает необходимым из-за отсутстви  элементов с достаточно высоким напр жением. Таким образом, предлагаемое устройство по сравнению с известным характеризуетс  меньшей массой и габаритами , что и делает это устройство более предпочтительным дл  применени .

Claims (3)

1.Коссов О.А. Усилители мощности на транзисторах. М., Энерги , 1970.

2.Электронна  техника и автоматика . Под. ред. Ю.И. Конева. Вып. 11, М., Сов. радио, 1980, с. 44.

3.Авторское свидетельство СССР № 675554, кл. Н 02 М 3/155, 1977.