SU978293A1 - Dc voltage to dc voltage converter - Google Patents

Dc voltage to dc voltage converter Download PDF

Info

Publication number
SU978293A1
SU978293A1 SU802869956A SU2869956A SU978293A1 SU 978293 A1 SU978293 A1 SU 978293A1 SU 802869956 A SU802869956 A SU 802869956A SU 2869956 A SU2869956 A SU 2869956A SU 978293 A1 SU978293 A1 SU 978293A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
transformer
voltage
closed
winding
transistor
Prior art date
Application number
SU802869956A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Данилович Рудык
Валерий Евгеньевич Турчанинов
Александр Михайлович Тюрин
Анатолий Александрович Черепнин
Original Assignee
Винницкий Завод Радиотехнической Аппаратуры
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 Винницкий Завод Радиотехнической Аппаратуры filed Critical Винницкий Завод Радиотехнической Аппаратуры
Priority to SU802869956A priority Critical patent/SU978293A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU978293A1 publication Critical patent/SU978293A1/en

Links

Landscapes

  • Dc-Dc Converters (AREA)

Description

1 .one .

Изобретение относитс  к электро1технике и может быть, использовано во. вторичных источниках электропитани  радиоэлектронной аппаратуры.The invention relates to electrical engineering and can be used in. secondary sources of power supply of electronic equipment.

Известны преобразователи напр жени , преобразующие напр жение одного уровн  в напр жение другого требуемого уровн  tn и 2.Voltage converters are known that convert the voltage of one level to the voltage of another desired level tn and 2.

Такие преобразователи наход т широкое применение в источниках питани  с бестрансформаторным входом (с промежуточным повышением частоты ) , питающихс  от промышленной сети , однако указанные преобразователи имеют большие габариты и недостаточно надежны в работеSuch converters are widely used in power supplies with a transformerless input (with an intermediate frequency increase) fed from an industrial network, but these converters are large and not reliable enough.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности  вл етс  устройство, содержащее два однотактных преобразовател , сдвоенных на общий выходной диодно-индуктивноемкостной фильтр,, каждый из которых состоит из коммутирующего транзистора , силового трансформатора с размагничивающей обмо.ткой и рекуперационного диода,-примем входы преобразователей подключены параллельно к источнику питани  3.The closest to the invention to the technical essence is a device containing two single-ended converters, dual to a common output diode-capacitor filter, each of which consists of a switching transistor, a power transformer with a demagnetizing driver, and a regenerative diode, let us take the converter inputs connected parallel to the power source 3.

Недостатком этого преобразовател   вл етс  наличие высокого напр жени , равного двойному напр жению источника питани  (2Un) на закрытых транзисторах в момент рекуперации энергии трансформатора через об10 мотку размагничивани . Это приводит к увеличению мгновенной рассеиваемой мощности на коллекторах транзисторов , к потер м в обмотке размагничивани , снижает надежность; и The disadvantage of this converter is the presence of a high voltage equal to the double voltage of the power source (2Un) on closed transistors at the moment of transformer energy recovery through the degaussing circuit. This leads to an increase in the instantaneous dissipated power at the collectors of the transistors, to losses in the demagnetization winding, reduces reliability; and

15 КПД преобразовател . .15 Efficiency converter. .

Claims (2)

При этом величина напр жени  на коллекторах закрытых транзисторов ограничиваетс  уровнем 2Un только в 20 случае, если коэффициент индуктивной св зи между первичной и размагничивающей обмотками силовых .трансформаторов близок к единице. Дл  этого необходим бифил рный способ намотки указанных обмоток. Трансформаторы в этом случае имеют значительные габариты и нетехнологичны Отказ от бифил рного способа намотки приводит к тому, что при закрывании транзисторов имеет место выброс напр н(ени , обусловленный индуктивностью рассе ни  первичной обмотки трансформатора Напр жение на закрытых транзисторах устанавливаетс  равным сумме двойного напр жени  источника питани  (21),) ампли туды упом нутого выброса, при этом возрастает мгновенна  рассеиваема мощность на коллекторах транзисторов , снижаетс  надежность преобразовател  и его КПД. В известный преобразователь с целью уменьшени  выбросов ввод тс  специальные ограничители , выбросов, что усложн ет схему, снижает КПД преобразовател , его весогабаритные показатели и надежность . Цель изобретени  - улучшение весогабаритных показателей устройства повышение его надежности и КПД. Поставленна  цель достигаетс  те что в преобразователе посто нного напр жени  в посто нное, содержащем две последовательно присоединенные к входным выводам инверторные  чейк кажда  из которых содержит ключевой элемент, подсоединенный к первичной обмотке выходного трансформатора, вторична  обмотка которого через со ответстйующий выпр митель присоединена к общему L-C-D-фильтру, выход которого присоединен к выходным выводам , причем точка присоединени  каждого ключевого элемента с -одним из выводов первичной обмотки соотве ствующего выходного трансформатора подключена к соответствующему перво му электроду рекуперационного диода параллельно входным выводам присоединен введенный емкостной делитель напр жени , средн   точка которого соединена с другими выводами первич ных обмоток выходных трансформаторов , а кажда  из крайних точек этого делител  напр жени  подключена к соответствующим вторым электродам рекуперационнык диодов. На фиг, 1 приведена схема устройства , на фиг, 2 - временные диаграммы его работы. В данном преобразователе напр же ни  к источнику питани  подключены дза последовательно соединенных однотактных преобразовател  напр жени  Первый преобразователь состоит из коммутирующего транзистора 1, входного конденсатора 2, силового трансформатора 3, рекуперационного диода 4 и однотактного выпр мител  5, работающего на общий диодно индуктивно-емкостной фильтр 6-7-8, второй - из коммутирующего тоанзистооа 9, входного конденсатора 1(1, силового трансформатора 11, рекуперационного диода 12 и однотактного выпр мител  13о Транзисторы 1 и 9 работают поочередно и управл ютс  импульсами напр жени , сдвинутыми на половину периода коммутации устройства Предположим, что транзистор 1 открыт , .а транзистор 9 закрыт При этом к первичной обмотке трансформатора 3 прикладываетс  напр жение, равное Un К закрытому диоду k прилон ено обратное напр жение U, Контур протекани  тока первичной обмотки трансформатора 3 в этот момент времени замыкаетс  по цепи 2-1-3-In this case, the voltage on the collectors of closed transistors is limited by the level of 2Un only in 20 cases when the inductive coupling coefficient between the primary and demagnetizing windings of the power transformers is close to unity. For this, a bifillary method of winding these windings is necessary. Transformers in this case have significant dimensions and are non-technological. The refusal of the bifillary winding method results in a surge voltage occurring when the transistors are closed (due to the inductance of the dissipation of the transformer primary winding The voltage across the closed transistors is equal to the sum of the source double voltage power supply (21),) the amplitude of the above-mentioned emission, this increases the instantaneous power dissipation at the collectors of the transistors, reduces the reliability of the converter and its K D. In order to reduce emissions, special limiters are introduced into the known converter, which complicates the scheme, reduces the efficiency of the converter, its weight and dimensions, and reliability. The purpose of the invention is to improve the weight and dimensions of the device, increasing its reliability and efficiency. The goal is achieved by the fact that the DC / DC converter contains two inverter cells connected in series to the input terminals, each of which contains a key element connected to the primary winding of the output transformer, the secondary winding of which is connected to a common LCD via a matching rectifier - a filter whose output is connected to the output terminals, and the attachment point of each key element with one of the primary terminals of the corresponding winding Khodnev transformer connected to the corresponding first mu electrode regenerative diode parallel input terminals of the introduced capacitive voltage divider, the midpoint of which is connected to other ends of your primary GOVERNMENTAL windings of output transformers, and each of the extreme points of this voltage divider is connected to respective second electrodes rekuperatsionnyk diodes. FIG. 1 is a diagram of the device; FIG. 2 is a timing diagram of its operation. In this converter, for example, one of the series-connected single-ended voltage converters is connected to the power source. The first converter consists of a switching transistor 1, an input capacitor 2, a power transformer 3, a recovery diode 4, and a single-ended rectifier 5 that operates on a common inductive-capacitance diode filter 6-7-8, the second one - from switching commutator 9, input capacitor 1 (1, power transformer 11, recovery diode 12 and single-ended rectifier 13o Transistors 1 and 9 operate alternately and controlled by voltage pulses shifted by half of the switching period of the device. Suppose that transistor 1 is open, and transistor 9 is closed. In this case, a voltage of Un is applied to the primary winding of transformer 3. Reverse voltage U is applied to the closed diode k , The flow path of the current of the primary winding of the transformer 3 at this point in time is closed along the circuit 2-1-3- 2. При закрывании транзистора 1 на 1первичной обмотке трансформатора 3 возникает ЭДС самоиндукции, под воздействием которой открываетс  диод и энерги , запасенна  в трансформаторе во врем  открытого состо ни  транзистора 1, рекуперирует на емкость 10„ При этом напр жение на конденсаторе 2, равное Up/2, и ЭДС самоиндукции первичной обмотки трансформатора , paBHoe.-Up/i, складываютс , и к закрытому транзистору 1 прикладываетс  напр жение, равное напр жению источника питани , , Процесс открывани  и закрывани  транзистора 9 протекает аналогично, 8момент открывани  транзистора 9 контур протекани  тока в первичной обмотке трансформатора 11 замыкаетс  по цепи 10-11-9-10, контур протекани  тока во вторичной обмотке трансформатора замыкаетс  по цепи 11-137-8-11 . При закрывании транзистора 9на первичной обмотке трансформатора 11 возникает ЭДС самоиндукции, под воздействием которой открываетс  диод 12, и рекупераци  энергии, накопленной в трансформаторе 11 за врем  открытого состо ни  транзистора 9 идет по контуру 11-12-2-11. Напр жение на закрытом коммутирующем транзисторе 9 и рекуперационном 5 диоде 1.2 равно напр жению источника питани . В течение времени, когда оба коммутирующих транзистора 1 и 9 закрыты , часть энергии, накопленной виндуктивности фильтрч, передаетс  через шунтирующий диод 6 в нагрузку о Таким образом к-закрытым коммутир ющим транзисторам и рекуперационным диодам описываемого устройства прикладываетс  напр жение, равное У.. В известном устройстве {3 размаг ничивание трансформатора осуи1ествл етс  через дополнительную обмотку размагничивани , при этом имеют мес то паразитные выбросы напр жени  на закрытых коммутирующих транзисторах преобразовател , обусловленные индуктивностью рассе ни  трансформатора . В предлагаемом устройстве исключаетс  размагничивающа  обмотка тран форматора в каждом из однотактных преобразователей о При переключении индуктивности трансформатора из сое то ни  намагничивани  к размагничиванию не происходит паразитного выброса напр жени , так как оба процесса протекают в одной обмотке тра форматора. Исключение размагничивающей обмотки в трансформаторах дает возмож ность, упростив конструкцию трансформатора , не только уменьшить его габариты и вес, но и повысить КПД трансформатора, поскольку размагничивающ .а  обмотка в известном устройстве выполн етс  более тонким пров.одом , чем первична  обмотка, имеет большое сопротивление и вносит боль шие потери. Отсутствие паразитного выброса |напр жени  на закрытых коммутирующих транзисторах повышает надежность устройства и уменьшает мгновенную ;рассеивавмую мощность на коммутирующих транзисторах. 3 Предлагаемое техническое решение обеспечивает улучшение весогабаритных показателей, повышение надежно- сти и КПД в сравнении с известным решением. Формула изобретени  Преобразователь посто нного напр жени  в посто нное, содержащий две последовательно,-присоединенные к входным выводам одибфазные инверторные  чейки, кажда  из которых содержит ключевой элемент, подсоединенный к первичной обмотке выходного трансформатора, вторична  обмотка которого через соответствующий выпр митель присоединена к общему L-C-D-фильтру, выход которого подключен к выходным выводам, причем точка присоединени  каждого ключе- . аого элемента с одним из выводов первичной обмотки соответствующего выходного трансформатора -Подключена к соответствующему первому электроДУ рекуперационного диода, о т л ичающийс  тем, что, с целью улучшени  весогабаритных показателей , КПД и надежности, параллельно входным выводам присоединен введенный емкостной делитель напр жени , средн   точка которого соединена с другими выводами первичных обмоток выходных трансформаторов, а кажда  из крайних точек этого делител  напр жени  подключена к соответствующим вторым электродам рекуперационных диодово Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1,Авторское свидетельство СССР 576647. кл. Н 02 М 7/537, . 2,Электронна  техника в автоматиквс Сборник. Под ред. Ю.П.Конева, М., -Сово радио, 1977. вып. 9, с. 95 рисо 10о 3, Электроника, 1978, т, 51, . 3, с. 50-56.2. When the transistor 1 is closed on the primary winding of the transformer 3, a self-induction EMF occurs, under the influence of which the diode is opened and the energy stored in the transformer during the open state of transistor 1 recovers to capacitor 10 ". The voltage up to / on the capacitor 2 2, and the self-induction EMF of the transformer primary, paBHoe.-Up / i, is added, and a voltage equal to the power supply voltage is applied to the closed transistor 1, the process of opening and closing the transistor 9 proceeds similarly, 8m ment opening 9 of the transistor circuit current flow in the primary winding of the transformer 11 is closed by 10-11-9-10 circuit, circuit current flow in the secondary winding of the transformer circuit is closed by 11-137-8-11. When the transistor 9 is closed on the primary winding of the transformer 11, a self-induction EMF occurs, under the influence of which diode 12 is opened, and the energy accumulated in the transformer 11 is recovered during the open state of transistor 9 through a circuit 11-12-2-11. The voltage on the closed switching transistor 9 and the recovery 5 diode 1.2 is equal to the voltage of the power source. During the time when both switching transistors 1 and 9 are closed, a part of the energy accumulated by the inductance of the filter is transmitted through the shunt diode 6 to the load. Thus, a voltage equal to V is applied to the closed switching transistors and regenerative diodes of the device being described. In the known device {3, the demagnetization of the transformer is sensed through the additional demagnetization winding, with parasitic voltage surges on the closed switching transistors of the converter, o Conditioned inductance of the transformer. In the proposed device, the demagnetizing winding of the transformer in each of the single-ended converters is eliminated. When switching the inductance of the transformer from the magnetizing to demagnetizing state, no parasitic voltage surge occurs, since both processes occur in the same winding of the transformer. The exception of the demagnetizing winding in transformers makes it possible, by simplifying the design of the transformer, not only to reduce its size and weight, but also to increase the efficiency of the transformer, since demagnetizing the winding in a known device is performed with a thinner wire one way than the primary winding, has great resistance and makes great losses. The absence of parasitic surge | voltage across closed switching transistors increases the reliability of the device and reduces the instantaneous power dissipated by the switching transistors. 3 The proposed technical solution provides improved weight and size indicators, improved reliability and efficiency in comparison with the known solution. Claims of a DC / DC converter containing two consecutive, single-phase inverter cells connected to the input terminals, each of which contains a key element connected to the primary winding of the output transformer, the secondary winding of which is connected to a common LCD through a rectifier filter whose output is connected to the output pins, and the point of attachment of each key is. An element with one of the primary windings of the corresponding output transformer is connected to the corresponding first recovery diode electrode, which is due to the fact that, in order to improve the weight and size parameters, efficiency and reliability, the input capacitor voltage divider is connected in parallel to the input terminals, the midpoint which is connected to the other leads of the primary windings of the output transformers, and each of the extreme points of this voltage divider is connected to the corresponding second electrodes p kuperatsionnyh diodovo Sources of information received into account in the examination 1, USSR Author's Certificate 576647. cells. H 02 M 7/537,. 2, Electronic equipment in automatic collection. Ed. Yu.P.Koneva, M., -Sovo Radio, 1977. Vol. 9, p. 95 rice 10o 3, Electronics, 1978, t, 51,. 3, s. 50-56. 77 /WYX./ Wyx. 6 - Ik,6 - Ik, /y/ y Ur.Ur. a.a. iif. .XV X .X yx X Viif. .XV X .X yx X V % x v% x v фуг. .xXX x vfug. .xXX x v
SU802869956A 1980-01-17 1980-01-17 Dc voltage to dc voltage converter SU978293A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802869956A SU978293A1 (en) 1980-01-17 1980-01-17 Dc voltage to dc voltage converter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802869956A SU978293A1 (en) 1980-01-17 1980-01-17 Dc voltage to dc voltage converter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU978293A1 true SU978293A1 (en) 1982-11-30

Family

ID=20872356

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU802869956A SU978293A1 (en) 1980-01-17 1980-01-17 Dc voltage to dc voltage converter

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU978293A1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4685039A (en) * 1983-11-15 1987-08-04 Yokogawa Hokushin Electric Corporation DC/DC converter
US4691272A (en) * 1985-01-25 1987-09-01 Heimann Gmbh Inverse rectifier
EP2475087A1 (en) * 2011-01-11 2012-07-11 Osram AG Power supply device, for example for light sources
RU2806668C1 (en) * 2023-04-12 2023-11-02 Общество С Ограниченной Ответственностью "Инпут Трансформейшн Аутпут Корпорейшн" Dc-dc converter with active clamping

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4685039A (en) * 1983-11-15 1987-08-04 Yokogawa Hokushin Electric Corporation DC/DC converter
US4691272A (en) * 1985-01-25 1987-09-01 Heimann Gmbh Inverse rectifier
EP2475087A1 (en) * 2011-01-11 2012-07-11 Osram AG Power supply device, for example for light sources
US8901839B2 (en) 2011-01-11 2014-12-02 Osram Ag Two-switch flyback power supply device
RU2806668C1 (en) * 2023-04-12 2023-11-02 Общество С Ограниченной Ответственностью "Инпут Трансформейшн Аутпут Корпорейшн" Dc-dc converter with active clamping
RU2809335C1 (en) * 2023-05-11 2023-12-11 Общество С Ограниченной Ответственностью "Инпут Трансформейшн Аутпут Корпорейшн" Dc-dc converter with active clamping

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1151728A (en) Semiconductor switching circuit with clamping and energy recovery features
US4047120A (en) Transient suppression circuit for push-pull switching amplifiers
US6184630B1 (en) Electronic lamp ballast with voltage source power feedback to AC-side
EP1237264A2 (en) Low-noise switching power supply
KR900008392B1 (en) High frequency heating apparatus
SU978293A1 (en) Dc voltage to dc voltage converter
EP0058399A2 (en) High frequency switching circuit
EP0230358A2 (en) RF high voltage power supply
SU1758794A2 (en) Dc/dc voltage converter
RU2110881C1 (en) Pulse-width modulated resonance-tuned converter
SU1417136A1 (en) D.c. voltage single-ended transistor converter
RU1787311C (en) Inverter
RU2139625C1 (en) Quasi-resonant current handling static converter
SU1073863A1 (en) Self-excited inverter
SU1684878A1 (en) Voltage converter
SU1288851A1 (en) D.c.voltage-to-d.c.voltage converter
SU1594664A1 (en) D.c. to d.c. voltage converter
SU1279028A1 (en) D.c.voltage-to-d.c.voltage converter
SU1617566A1 (en) Single-end d.c. voltage converter
SU1598088A1 (en) One-ended inverter
SU888298A1 (en) Single-cycle dc voltage converter
SU1192064A1 (en) One-step d.c.voltage-to-d.c.voltage converter
SU1548831A1 (en) Self-excited inverter
SU1676029A1 (en) D c / d c voltage converter
SU1352596A1 (en) D.c.voltage converter