SU936287A1 - Однотактный преобразователь посто нного напр жени - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к вторичным источникам питани  и может быть использовано , в частности, дл  питани  радиоэлектрюнной аппаратуры низким посто нным напр жением.

Известны однотактные преобразователи посто нного напр жени , выполненные по псевдодвухтактной схеме, содержащие два управл емых транзисторных ключа, трансформатор с обмоткой возврата, выходной выпр митель и схему управлени  процессами коммутации 1 и 2 .

Недостатками этих преобразователей  вл ютс  большие динамические потери в диодах преобразовател , обусловленные конечным временем их переключени , что приводит к уменьмению КПД и максимального коэффициента заполнени  импульсов в этих схемах.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению  вл етс  однотактный преобразователь посто нного напр жени , содержащий регулирующий транзистор , силова  цепь которого через первичную обмотку выходного, трансформатора подсоединена к входным выводам, вспомогательный транзистор.

первый силовой электрод которого св зан с одним из концов обмотки возврата, причем вторична  обмотка трансформатора через выпр митель и выходной L-C-D фильтр подключена к выходньм выводам 3.

Недостатками этого преобразовател   вл ютс  также болычие динамические потери в диодах преобразов 10 тел , обусловленные конечным временем их переключени , что приводит к уменьшению максимального коэффициента заполнени  импульсов в этой схеме и к снижению КПД. Особенно

15 значительными эти потери станов тс  при высоких частотах переключени  регулирующего транзистора. В известном преобразователе невозможно форсировать процесс перек.лючени  диодов

20 преобразовател , так как перемагничивание трансформатора при помощи вспомогательного транзистора может начатьс  лишь после окончани  процесса переключени  диодов преобра25 зовател . Еще одним недостатком этого преобразовател   вл етс  низка  эксплуатационна  надежность при подключении преобразовател  к выводам источника питани  из-за возмож30 ных бросков тока через регулирующий транзистор, превышающий допустимые дл  него значени  и как следствие выход его из стро . Броски тока при включении преобразовател  возможны , если предшествующее выключение питани  преобразовател  произве дено при пр мом рабочем ходе и сердечник трансформатора остаетс  намагниченным. В этом случае при включении питани  сердечник трансформатора может перейти в насыщенное состо ние раньше, чем закончитс  управл ющий импульс, формируемый схемой управлени , что приводит к неограниченному увеличению тока через регулирующий транзистор и выходу его из стро . Кроме того, при питании этого преобразовател  от промы1ттенной сети 220/380 В 50 Гц по схеме без входного НЧ понижающего трансформатора вспомогательный транзистор, как и регулируквдий,должен быть высоковольтным. Целью изобретени   вл етс  увеличение КПД, улучшение весогабаритных показателей и повышение надежности однотактного преобразовател  посто нного напр жени . Поставленна  цель достигаетс  тем, что управл ющий электрод вспомогательного транзистора через резистор подключен ко входу L-C-D фильтра, при этом один из концов обмотки возврата и силовой электрод вспомогательного транзистора подклю чены к разноименным выходным вывода преобразовател , а между первым сил вым электродом вспомогательного транзистора и одним из концов обмот ки возврата введен резистор. На чертеже представлена принципиальна  схема однотактного преобра зовател  посто нного напр жени . Преобразователь содержит регулирующий транзистор 1, подключенный одним силовым электродом к одному и входных выводов преобразовател  2, трансформатор 3 с первичной обмотко 4, обмоткой возврата 5 и вторичной обмоткой б, причем один конец перви ной обмртки св зан с входным выводо преобразовател  7, а противоположны конец ее подключен ко второму силов му электроду регулирующего транзистора 1 Вторична  обмотка 6 подключена через однополупериодный выпр митель 8, выходной L-C-D фильтр 911 к нагрузке 12. Схема управлени  13 подключена к управл ющему элект , роду регулирующего транзистора 1 и к нагрузке преобразовател  12. Управл ющий электрод вспомога . тельного транзистора 14, через резистор 15 подключен ко входу выходного L-C-D фильтра, из концов обмо ки возврата 5 и второй электрод вс могательного транзистора 14 подклю ны к разноименным выходным выводам преобразовател  16 и 17, а между первым силовым электродом вспомогательного транзистора и противоположным концом обмотки возврата включен резистор 18. К входным выводам преобразовател  2 и 7 подключен источник питани  с напр жением Е, . Однотактный преобразователь посто нного напр жени  работает следующим образом. Регулирующий транзистор 1 управл етс  коммутирующими импульсами от схемы управлени  13. Относительна  длительность импульсов, формируемых схемой управлени , пропорциональна величине напр жени  на выходных выводах преобразовател  16 и 17. При открытом регулирующем транзисторе 1 (пр мой ход) сердечник трансформатора 3 намагничиваетс  током, протекающим по первичной обмотке 4. Дл  обратного перемагничивани  сердечника трансформатора 3 во- врем  паузы используютс  обмотка возврата 5 и вспомогательный транзистор 14, причем управл ющий электрод вспомогательного транзистора через резистор 15, ограничивающий ток управлени , подключен ко входу выходного L-C-D фильтра. Таким |0бразом транзистор 14 управл етс  напр жением на дросселе 10 выходного фильтра преобразовател . Такое подключение вспомогательного транзистора позвол ет начатьс  процессу обратного перемагничивани  сердечника трансформатора одновременно с инверсией знака на дросселе 10 выходного фильтра преобразовател  и форсировать процесс переключени  силовых диодов 8 и 9, а следовательно повысить КПД преобразовател  за счет уменьшени  динамических потерь в этих диодах, увеличить максимальный коэффициент заполнени  импульсов в схеме и уменьшить массу теплоотвод щих радиаторов диодов. Резистор 18 служит дл  ограничени  максимальной величины тока через вспомогательный транзистор 14 при насыщении сердечника трансформатора 3 во врем  обратного перемагничивани  по цепи обмотки возврата 5. Обратное перемагничивание сердечника трансформатора 3 осущест-вл етс  дл  подготовки к пр мому ходу. При отключении от входных выводов преобразовател  2 и 7 источника питани  происходит об зательное обратное перемагничивание сердечника трансформатора 3 за счет энергии, накопленной в конденсаторе 11 выходного L-C-D фильтра преобразовател . Таким образом, в однотактном преобразователе посто нного напр жени  повышаетс  эксплуатационна  надежность за счет исключени  козможных бросков тока через регулирующий транзистор при подключении пре

Claims (4)

Формула изобретения 30 Однотактный преобразователь постоянного напряжения, содержащий связанный со схемой управления регулирующий транзистор, силовая цепь которого через первичную обмотку выходного трансформатора подсоединена -к входным выводам, вспомогательный транзистор, первый силовой электрод которого связан с одним 5 из концов обмотки возврата, причем вторичная обмотка трансформатора через выпрямитель и выходной диодноиндуктивно-емкостный фильтр подключена к выходным выводам, о т л иЮ чающийся тем, что, с целью увеличения КПД, улучшения весогабаритных показателей и повышения надежности, управляющий электрод вспомогательного транзистора через ре15 зистор подключен к входу диодноиндуктивно-емкостного выходного фильтра, при этом другой конец обмотки возврата и второй электрод вспомогательного транзистора подключены 20 к разноименным выходным выводам преобразователя, а между первым си— ловым электродом вспомогательного транзистора и одним из концов обмотки возврата введен резистор. 25 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 639103, кл. Н 02 М 3/335, 1978.

2. Моин В.С. и Лаптев Η. Н. Ста-

30 билизированные транзисторные преоб. разователи. М., ’'Энергия'*, 1972, с. 193.

3. Авторское свидетельство СССР № 310340, кл. Н 02 М 3/20, 1970.

Заказ 4244/69 Тираж 721 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.

4/5

Филиал ППП ’’Патент’’, г. Ужгород, ул. Проектная, 4