SU955436A1 - Stabilized dc voltage converter - Google Patents

Stabilized dc voltage converter Download PDF

Info

Publication number
SU955436A1
SU955436A1 SU813265785A SU3265785A SU955436A1 SU 955436 A1 SU955436 A1 SU 955436A1 SU 813265785 A SU813265785 A SU 813265785A SU 3265785 A SU3265785 A SU 3265785A SU 955436 A1 SU955436 A1 SU 955436A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
output
transistor
diode
inverter
additional
Prior art date
Application number
SU813265785A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Иванович Тихонов
Алексей Петрович Пакидов
Валерий Викентьевич Авдеев
Евгений Александрович Прокудин
Original Assignee
Ленинградский Институт Авиационного Приборостроения
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 Ленинградский Институт Авиационного Приборостроения filed Critical Ленинградский Институт Авиационного Приборостроения
Priority to SU813265785A priority Critical patent/SU955436A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU955436A1 publication Critical patent/SU955436A1/en

Links

Description

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного питания для преобразования постоянного наггря- . жения.The invention relates to electrical engineering and can be used in secondary power systems for converting constant heat. zheniya.

Известны однотактовые преобразователи постоянного напряжения, содержащие транзисторный ключи LCOфильтр. Для уменьшения бросков тока и снижения радиопомех последовательно с транзисторным ключом вводят дроссель, шунтированный диодом или подключенный через диод к выходным выводам [1] и[2].Known single-cycle DC-DC converters containing transistor switches LCO filter. To reduce inrush currents and reduce radio interference, a choke is introduced in series with the transistor key, shunted by a diode or connected through the diode to the output terminals [1] and [2].

В указанных устройствах задачи повышения КПД полностью не решаются, так как потери во введенном диоде остаются.In these devices, the tasks of increasing efficiency are not completely solved, since losses in the introduced diode remain.

Наиболее близким к изобретению является преобразователь постоянного напряжения, содержащий инвертор с широтно-импульсной модуляцией, вторичная обмотка выходного трансформатора которого через выпрямитель и. LCD-Jфильтр соединена выходными выводами ГЗ 2.Closest to the invention is a DC-voltage converter containing an inverter with pulse-width modulation, the secondary winding of the output transformer through a rectifier and. The LCD-J filter is connected to the output terminals of the power supply 2.

В известном преобразователе при включении транзисторов инвертора проходит импульс тока, обусловленный инерционностью выключения диодаIn a known converter, when the inverter transistors are turned on, a current pulse passes due to the inertia of turning off the diode

LCD-фильтра... Вследствие этого увеличиваются потери мощности в транзисторах, снижается надежность и увеличиваются пульсации выходного напряжения.LCD filter ... As a result of this, power losses in transistors increase, reliability decreases and output voltage ripples increase.

Цель изобретения - повышение КШЦ надежности и качества выходного напряжения . . *The purpose of the invention is to increase the CSC reliability and quality of the output voltage. . *

Поставленная.цель достигается тем. что в инверторе согласно-последовательно с диодом LCD-фильтра включен дополнительный транзистор, эмиттеркоторого соединен с одним выводом дросселя фильтра, а база - с другим выводом дросселя через последовательно соединенные ограничительный резистор и дополнительный диод,,выходной трансформатор инвертора выполнен с дополнительной обмоткой, которая через дополнительный выпрямитель подключена ко входу дополнительного транзистора в запирающей полярности.The set goal is achieved by that. that in the inverter, in accordance with the LCD filter diode, an additional transistor is connected, the emitter of which is connected to one output of the filter choke, and the base is connected to the other output of the choke through the limiting resistor and additional diode connected in series, the inverter output transformer is made with an additional winding, which through an additional rectifier is connected to the input of the additional transistor in the locking polarity.

На чертеже представлена принципиальная схема изобретения ·The drawing shows a schematic diagram of the invention

Стабилизированный преобразователь содержит инвертор с ШИМ 1 с выходным трансформатором, первичная обмотка 2 которого связана с инвертором, а основная вторичная обмотка 3 соединена с входом выпрямителя 4, положитель ный вывод выпрямителя 4 подсоединен к дросселю 5 оглаживающего фильтра, а отрицательный - к конденсатору 6, подключенному к нагрузке 7, диод 8, подключенный анодом к точке соединения отрицательного вывода выпрямите- 5 ля 4 с конденсатором 6, а катодом к коллектору транзистора 9, эмиттер которого соединен с положительным выводом выпрямителя 4. Блок 10 коммутации транзистора 9 содержит допол- (0 нительную обмотку трансформатора 11, подключенную к входу дополнительного выпрямителя 12, дополнительный диод 13, ограничительный резистор 14, подключенный между плюсовым выводом фильтра 5 и анодом диода 13, катод которого подключен к точке соединения базы транзистора 9 и минусового вывода выпрямителя 12, а плюсовой вывод этого выпрямителя подключён ν_ к эмиттеру транзистора 9.The stabilized converter contains an inverter with a PWM 1 with an output transformer, the primary winding 2 of which is connected to the inverter, and the main secondary winding 3 is connected to the input of the rectifier 4, the positive output of the rectifier 4 is connected to the inductor 5 of the smoothing filter, and the negative to the capacitor 6 connected to load 7, diode 8, connected by the anode to the connection point of the negative terminal, rectify 5 for 4 with a capacitor 6, and the cathode to the collector of transistor 9, the emitter of which is connected to the positive terminal of the rectifier 4. The switching unit 10 of the transistor 9 contains an additional (0 winding of the transformer 11 connected to the input of the additional rectifier 12, an additional diode 13, a limiting resistor 14 connected between the positive output of the filter 5 and the anode of the diode 13, the cathode of which is connected to the connection point base of the transistor 9 and the negative terminal of the rectifier 12, and the positive terminal of this rectifier is connected ν_ to the emitter of the transistor 9.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

В течение паузы, когда напряжение на выходе инвертора 1 равно нулю, · ток нагрузки 7 замыкается по цепи, 25 состоящей из диода 8, транзистора 9, дросселя 5. Транзистор 9 на этом интервале открыт напряжением положительной полярности, снимаемым с дросселя 5 и приложенным к входу транзисто- 30 ра 9 через резистор 14 и диод 13. В момент отпирания транзисторов инвертора, на основной 3 и дополнительной 4 вторичных обмотках трансформатора возникает напряжение, которое .оказывает-35 ся приложенным к выпрямителям 4 и 12.During a pause, when the voltage at the output of inverter 1 is zero, the load current 7 is closed by a circuit 25 consisting of a diode 8, transistor 9, inductor 5. Transistor 9 in this interval is open by a voltage of positive polarity removed from inductor 5 and applied to the input of transistor 30 ra 9 through resistor 14 and diode 13. At the moment of opening the transistors of the inverter, a voltage appears on the main 3 and additional 4 secondary windings of the transformer, which appears to be applied to rectifiers 4 and 12.

Под действием приложенного напряжения начинают проводить диоды соответствующих плеч выпрямителей 4 и 12 без задержки на их включение и возник до кающее на выходе выпрямителя 4 напря^' жение прикладывается к цепи, отстоящей из последовательно включенных диода 8 и транзистора 9, по которой протекает полный ток нагрузки. Напряжение, возникающее на выходе дополнительного выпрямителя 12, прикладывается к переходу база-эмиттер транзистора 9, в запирающем направлении.Under the action of the applied voltage, the diodes of the respective arms of the rectifiers 4 and 12 begin to be switched on without delaying their switching on, and the voltage appearing at the output of the rectifier 4 is applied to the circuit separated from the diode 8 and transistor 9 connected in series, through which the full load current flows . The voltage occurring at the output of the additional rectifier 12 is applied to the base-emitter junction of the transistor 9, in the locking direction.

Транзистор 9 оказывается включен- \ ним инверсно, так как на его эмиттере действует напряжение положительной полярности, а на коллекторе - отрица тельной, при этом он проводит ток в прямом направлении, а на переходе база-эмиттер действует запирающее напряжение, формируемое на выходе выпрямителя 12. В таком режиме рабо ты транзистор 9 обладает большим динамическим сопротивлением, чем последовательно с ним.включенный диод 8. Это динамическое сопротивление ограничивает ток короткого замыкания транзисторов инвертора до момента восстановления запирающих свойств диода 8, Броски коллекторного тока транзисторов инвертора при этом оказываются значительно сниженными по сравнению с прототипом. Сокращен инвервал включения транзисторов инвертора, что позволило снизить динамические потери в коллекторных цепях транзисторов инвертора и.повысить КПД устройства. Отсутствие бросков коллекторного тока повышает’надежность работы транзисторов инвертора и качество выходного напряжения за счет снижения амплитуды высокочастотных пульсаций на выходе конвертора.The transistor 9 turns on - it is inverse, since the voltage of positive polarity acts on its emitter and negative on the collector, while it conducts current in the forward direction, and at the base-emitter junction, a blocking voltage is generated at the output of rectifier 12 . In this mode of operation, the transistor 9 has a greater dynamic resistance than in series with it. The included diode 8. This dynamic resistance limits the short circuit current of the inverter transistors to the moment of restoration Apirana properties diode 8, Throws collector current of the inverter transistors are thus considerably reduced compared with the prior art. The time interval for turning on the inverter transistors was reduced, which made it possible to reduce the dynamic losses in the collector circuits of the inverter transistors and to increase the efficiency of the device. The lack of surge current collector increases the reliability of the inverter transistors and the quality of the output voltage by reducing the amplitude of high-frequency ripple at the output of the converter.

Claims (3)

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного питани  дл  преобразовани  посто нного напр - . жени . Известны однотактовые поеРбразователи посто нного напр жени , со держащие транзисторный ключ и LCOфильтр . Дл  уменьшени  бросков тока и снижени  радиопомех последователь но с транзисторным ключом ввод т др сель, шунтированный диодом или подключенный через диод к выходным выводам 1 и 2 . В указанных устройствах задачи повышени  КПД полностью не решаютс  так как потери во введенном диоде о таютс . Наиболее близким к изобретению  вл етс  преобразователь посто нног напр жени , содержащий инв ертор с широтно-импульсной модул цией, втор на  обмотка выходного трансформатор КОТОРОГО через выпр митель и, LCD--фильтр соединена выходными вЬводами t33. В известном преобразователе при включении транзисторов инвертора ПР ХОДИТ импульс тока; обусловленный инерционностью выключени  диода LCD-фильтра.,, Вследствие этого увеличиваютс  потери мощности в транзисторах , снижаетс  надежность и увеличиванз с  пульсации выходного напр жени  Цель изобретени  - повышение КПД надежности и качества выходного напр жени . . Поставленна .цель достигаетс  тем. что в инверторе согласно-последовательно с диодом LCO-фильтра включен дополнительный транзистор, эмиттеркоторого соединен с одним выводом дроссел  фильтра, а база - с другим выводом дроссел  через -последовательно соединенные ограничительный резистор и дополнительный диод,,выходной трансформатор инвертора выполнен с дополнительной обмоткой, котора  через дополнительный выпр митель подключ-ена ко входу дополнительного транзистора в запирающей пол рности. На чертеже представлена принципиальна  схема изобретени  Стабилизированный преобразователь содержит инвертор с UDtM 1 с выходным трансформатором, первична  обмотка 2 которого св зана с инвертором, а основна  вторична  обмотка 3 соединена с входом выпр мител  4, положитсльный вывод выпр мител  4 подсоединен к дросселю 5 оглаживающего фильтра, а отрицательный - к конденсатору б г подключенному к нагрузке 7, диод 8, подключенный анодом к точке соединени  отрицательного вывода выпр мител  4 с конденсатором б, а катодом к коллектору транзистора 9, эмиттер которого соединен с положительным выводом выпр мител  4. Блок 10 комму тации транзистора 9 содержит доцолнительную обмотку трансформатора 11, подключенную к входу дополнительного Выпр мител  12, дополнительный диод 13, ограничительный резистор 14, подключенный между плюсовым внводом фильтра 5 и анодом диода 13, катод которого подключен к точке сое динени  базы транзистора 9 и минусового вывода выпр мител  12, а плюсовой вывод этого выпр мител  подключё к эмиттеру транзистора 9. Устройство работает следующим образом.. В течение паузы, когда напр жение на выходе инвертора 1 равно нулю, ток нагрузки 7 замыкаетс  по цепи, состо щей из диода 8, транзистора 9, дроссел  5. Транзистор 9 на этом интервале открыт напр жением положител ной пол рности/ снимаемым с дроссел  5 и приложенным к входу транзисто ра 9 через резистор 14 и диод 13. В момент отпирани  транзисторов инвертора , на основной 3 и дополнительной вторичных обмотках трансформатора во никает напр жение, которое .оказывает с  приложенным к выпр мител м 4 и 12 Под действием приложенного напр жени  начинают проводить диоды соответствующих плеч выпр мителей 4   12 без задержки на их включение и воз ни кающее на выходе выпр мител  4 напр  жение прикладываетс  к цепи, отсто щей из последовательно включенных диода 8 и транзистора 9, по которой протекает полный ток нагруз и. Напр  жение, возникающее на выходе дополнительного выпр мител  12, прикладываетс  к переходу база-эмиттер транзистора 9, в запирающем направлении. Транзистор 9 оказываетс  включенНым инверсно, так как на его эмиттер действует напр жение положительной пол рности, а на коллекторе - отрица тельной, при этом он проводит ток в пр мом направлении, а на переходе база-эмиттер действует запирающее напр жение, формируемое на выходе выпр мител  12. В таком режиме работы транзистор 9 обладает большим динамическим сопротивлением, чем последовательно с ним.включенный диод 8. Это динамическое сопротивление ограничивает ток короткого замыкани  транзисторов инвертора до момента восстановлени  запирающих свойств диода 8. Броски коллекторного тока транзисторов инвертора при этом оказываютс  значительно сниженными по сравнению с прототипом. Сокращен инвервал включени  транзисторов инвертора , что позволило снизить динамигческие потери в коллекторных цеп х транзисторов инвертора и.повысить КПД устройства. Отсутствие бросков коллекторного тока повышаетнадежность работы транзисторов инвертора и качество выходного напр жени  за счет снижени  амплитуды высокочастотных пульсаций на выходе конвертора. Формула изобретени  Стабилизированный преобразователь посто нного напр жени , содержащий инвертор с широтно-импульсной модул цией выходного напр жени , на выходе которого включен трансформатор, ос- . новна  вторична  обмотка которого через основной выпр митель и LCDфильтр соединена с выходными выворами , отл.и чающийс  тем, ато, с целью повышени  КПД,надежности и качества выходного напр жени , согласно-последовательно с диодом указанного фильтра введен дополнительный транзистор, эмиттер которого соединен с одним выводом дроесел  фильтра , а база - с другим выводом этого дроссел  через последовательно соединенные ограничительный резистор и дополнительный диод, при этом выходной трансформатор инвертора выполнен с дополнительной обмоткой, котора  через дополнительный выпр митель подключена к входу дополнительного транзистора в запиреаощей пол р-ности. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Патент США 3599083, кл. 323-32, 1971. The invention relates to electrical engineering and can be used in secondary power systems for the conversion of a constant voltage. wives Single-cycle constant-voltage transducers are known that contain a transistor switch and an LCO filter. To reduce the inrush current and reduce radio interference, a string is inserted with a transistor switch, shunted by a diode or connected via a diode to output pins 1 and 2. In these devices, the efficiency improvement tasks are not fully solved since the losses in the injected diode are lost. The closest to the invention is a constant voltage converter containing a pulse-width modulated inverter, which is second to the winding of the output transformer, which is rectified and the LCD filter is connected to the output terminals t33. In the known Converter when turning on the transistors of the inverter PR WALES the current pulse; due to the inertia of switching off the diode of the LCD filter. As a result, power losses in transistors increase, reliability decreases and increases with output voltage ripple. The purpose of the invention is to increase the reliability efficiency and quality of the output voltage. . The goal is achieved by those. that, in the inverter, an additional transistor is connected in series with the diode of the LCO filter, the emitter of which is connected to one output of the filter's throttles, and the base is connected to another output of the throttles through a successively connected limiting resistor and an additional diode, through an additional rectifier connected to the input of the additional transistor in the locking polarity. The drawing shows a schematic diagram of the invention. The stabilized converter includes an inverter with a UDtM 1 with an output transformer, the primary winding 2 of which is connected to the inverter, and the main secondary winding 3 is connected to the input of rectifier 4, the positive output of rectifier 4 is connected to the choke 5 of the rectifying filter, and negative - to the capacitor b g connected to the load 7, the diode 8 connected by the anode to the point of connection of the negative output of the rectifier 4 to the capacitor b, and the cathode to the collector of the transistor 9, the emitter of which is connected to the positive terminal of the rectifier 4. Switching unit 10 of the transistor 9 contains the additional winding of the transformer 11 connected to the input of the additional rectifier 12, additional diode 13, limiting resistor 14 connected between the positive input of the filter 5 and the anode of the diode 13 whose cathode is connected to the point of connection of the base of the transistor 9 and the negative terminal of the rectifier 12, and the positive output of this rectifier is connected to the emitter of the transistor 9. The device works as follows .. During a pause when the voltage at the output of inverter 1 is zero, the load current 7 is closed along a circuit consisting of diode 8, transistor 9, droplets 5. Transistor 9 at this interval is opened by a positive polarity / disconnecting from the droplets 5 and applied to the input of the transistor 9 through the resistor 14 and the diode 13. At the time of unlocking the inverter transistors, the main 3 and additional secondary windings of the transformer penetrate the voltage, which shows with the applied voltage to the rectifiers 4 and 12 with tvetstvuyuschih shoulder 4 rectifiers 12 with no delay, and their incorporation WHO repentieth audio output rectifier 4, a voltage is applied to the circuit, the sludge consisting of 8 series-connected diode and transistor 9, by which the total current flows and LOAD. The voltage appearing at the output of the additional rectifier 12 is applied to the base-emitter junction of the transistor 9 in the blocking direction. Transistor 9 turns on inversely, since its emitter is affected by a positive polarity, and the collector is negative, while it conducts a current in the forward direction, and at the base-emitter junction, a blocking voltage is generated Aim 12. In this mode of operation, the transistor 9 has a large dynamic resistance than in series with it. The included diode 8. This dynamic resistance limits the short-circuit current of the inverter's transistors until it recovers 8. pyran diode properties Throws collector current of the inverter transistors at this okazyvayuts significantly reduced in comparison with the prototype. Inverted switching on of the inverter's transistors was reduced, which allowed to reduce the dynamic losses in the collector circuits of the inverter's transistors and to increase the efficiency of the device. The absence of surge current collectors increases the reliability of the operation of the inverter transistors and the quality of the output voltage by reducing the amplitude of the high-frequency pulsations at the converter output. Claims of the Invention A stabilized DC / DC converter containing an inverter with a pulse-width modulation of the output voltage, at the output of which a transformer is connected, is based on. the new secondary winding of which is connected to output taps through the main rectifier and LCD filter, distinguishing the atom, in order to increase the efficiency, reliability and quality of the output voltage, an additional transistor is inserted in series with the diode of the specified filter; one output of the drousel filter, and the base with another output of this drosel through a limiting resistor and an additional diode connected in series, and the inverter's output transformer is made with an additional A coil that is connected via an additional rectifier to the input of the additional transistor in the field of the transistor. Sources of information taken into account in the examination 1. US patent 3599083, cl. 323-32, 1971. 2.Авторское свидетельство СССР № 536153, кл. G 05 F 1/56, 1975. 2. USSR author's certificate number 536153, cl. G 05 F 1/56, 1975. 3.Моин В.С,, Лаптев Н.Н. Стабилизированные транзисторные преобразователи . М., Энерги , 1972, с. 206, рис. 7-4а.3. Moin V.S., Laptev N.N. Stabilized transistor converters. M., Energie, 1972, p. 206, fig. 7-4a.
SU813265785A 1981-03-23 1981-03-23 Stabilized dc voltage converter SU955436A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813265785A SU955436A1 (en) 1981-03-23 1981-03-23 Stabilized dc voltage converter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813265785A SU955436A1 (en) 1981-03-23 1981-03-23 Stabilized dc voltage converter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU955436A1 true SU955436A1 (en) 1982-08-30

Family

ID=20949656

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU813265785A SU955436A1 (en) 1981-03-23 1981-03-23 Stabilized dc voltage converter

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU955436A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
USRE37889E1 (en) Low loss synchronous rectifier for application to clamped-mode power converters
US7120036B2 (en) Switching-mode power supply having a synchronous rectifier
US5943224A (en) Post regulator with energy recovery snubber and power supply employing the same
US10833594B2 (en) System and method of controlling a power converter having an LC tank coupled between a switching network and a transformer winding
US5625541A (en) Low loss synchronous rectifier for application to clamped-mode power converters
US6831847B2 (en) Synchronous rectifier drive circuit and power supply including same
EP0123147A2 (en) Regulated DC to DC converter
US5140509A (en) Regulated bi-directional DC-to-DC voltage converter
JPH0530147B2 (en)
JPS5931245B2 (en) Power supply voltage controlled amplifier
US4158881A (en) DC to DC converter
US6288918B1 (en) Switched power converter with hold-up time and harmonics reduction
US6351402B1 (en) AC adapter with current driven, zero-voltage switched synchronous rectifier
US6912138B2 (en) Synchronous rectifier control circuit
EP0058399B1 (en) High frequency switching circuit
SU955436A1 (en) Stabilized dc voltage converter
US4669023A (en) Apparatus for freeing electronic one-way switches from high power dissipation stresses
JPH0685632B2 (en) DC / DC converter
RU2109394C1 (en) Quasi-resonance constant voltage converter with switching- over under zero voltage
JP3213919B2 (en) Synchronous rectifier converter
Triveni et al. Hardware Implementation of Synchronous Forward Converter with Active Clamp Reset Technique
SU736302A2 (en) Ac converter
SU1192067A1 (en) One-step d.c.voltage converter
SU1473038A1 (en) Single-clock dc converter
SU1676029A1 (en) D c / d c voltage converter