Преобразователь постоянного напряжения

(71) Заявитель (4) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯМЕНИЯ

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано во вторичных источниках питания с высокой частотой коммутации транзисторов.

Известен преобразователь постоянного напряжения на транзисторах, содержащий выходной трансфориатор, дроссели и блок управления, подключенный выходами к управляющим переходам транзисторов (1). о

Недостатком указанного преобразователя является низкий КПД, особенно на высоких частотах преобразования.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является преобразователь постоянного напряжения, содержащий блок управления, соединенный выходами с управляющими пере2в ходами соответствующих транзисторов, и трансформатор, выходная обмотка которого через выпрямитель соединена с емкостным фильтром и выходныиа зажимами преобразователя напряжения, а дололнительные обмотки через диоды. подключены к управляющим переходам соответствующих транзисторов 1,2).

Недостатком данного преобразователя является низкий КПД при высокой частоте преобразования, что вызывается большими потеряьи в транзисторах в момент их включения.

Цель изобретения - повышение КПД преобразователя постоянного,напряжения путем уменьшения динамических потерь в транзисторах.

Указанная цель достигается тем, У что в преобразователе напряжения, содержащем блок управления, соединенный выходами с управляющими переходами соответствурщмх транзисторов, и трансформатор, выходная о(иютка которого через выпрямитель соединена с емкостным фильтром и выходными зажимами преобразователя напряжения, а дополнительные обмотки через диоды

3 1001 подключены к управляющим переходам соответствующих транзисторов, выходы указанного блока управления соединены с управляющими переходами соответствующих транзисторов через введенные дроссели.

На чертеже представлена принципиальная схема преобразователя постоянного напряжения, выполненного по схеме со средней точкой (возможно вы- iÎ полнение преобразователя и по мостовой схеме), Преобразователь постоянного напряжения содержит транзисторы 1 и 2, блок З.управления и трансформатор 4.

Нагрузкой выходного трансформатора 4 является выпрямитель 5 с емкостным фильтром 6, выполненным на конденсаторе, трансформатор имеет дополнительные обмотки 7, крайние выводы щ которых через диоды 8 и 9 подключены к управляющим переходам транзисторов 1 и 2. Дроссели 10 и 11 включены последовательно с резисторами 12 и

13 в цепь между выходами блока 3 уп- 25 равления и управляющими переходами транзисторов 1 и 2. Выходные зажимы l4 подключены к нагрузке 15. Прямоугольное напряжение с выходов бло-ка 3 управления поступает на управляющие входы транзисторов 1 и 2.

Допустим в начальный момент времени транзистор 1 был открыт, транзистор 2 — закрыт. При смене полярности управляющего напряжения через дроссель 11 ток протекает по конту3$ ру,выход блока управления - дроссель l1 - резистор 13 - диод 9 - дополнительная обмотка 7. Этот ток под действием суммы напряжений (п + Ц )

40 нарастает по экспоненциальному закону в течение времени выключения транзистора 1 и времени восстановления обратного сопротивления диодов выпря-. мителя 5. Следует учитывать, что после

45 выключения транзистора 1, в течение времени восстановления диодов выпрямителя 5, конденсатор 6 разряжается на сопротивление нагрузки 15.

По окончании процесса восстановления обратного сопротивления диодов выпрямителя 5 напряжение на всех обмотках трансформатора 4 уменьшается, соответственно уменьшается напряжение обратной связин на об>мотках 7, что приводит к запиранию диода 9 и скачку базового тока транзистора 2.

При правильном выборе постоянной времени цепи управления в момент

363 включения транзистора 2 бросок базового тока определяется суммой напряженийф „+ @ос), что обеспечивает быстрый заряд конденсатора фильтра 6, т,е. уменьшение потерь в транзисторе при включении.

Благодаря наличию дросселя 10 происходит затягивание фронта базового тока транзистора 1 при его выключении . Это явление, в случае использования низковольтных транзисторов, увеличивает время рассасывания неосновных носителей транзистора 1 2), но не приводит к увеличению пульсации на конденсаторе фильтра 6, т,е. не увеличивает потери, а в случае использования высоковольтных транзисторов (с высокоомным коллектором) улучшает траекторию выключения транзисторов 1 и 2.

Следующее изменение поллрности уп,равляющего сигнала вызывает очередное переключение транзисторов 1 и 2 аналогично описанному выше.

Таким образом, введение дросселей 10 и 11 в базовые цепи транзисторов 1 и 2 позволяет формировать базовый ток со скачком в момент включения транзисторов, что уменьшает динамические потери при включении и, следовательно, повышает КПД.

Технико-экономический эйфект от применения изобретения особенно заметен при высоких частотах преобразования и относительно низкочастотных диодах в выпрямителе 5.

Формула изобретения

Преобразователь постоянного напряжения, содержащий блок управления, соединенный выходами с управляющими переходами соответствующих транзисторов, и трансформатор, выходная обмотка которого через выпря>литель соединена с емкостным фильтром и выходными зажимами преобразователя постоянного напряжения, а дополнительные обмотки через диоды подключены к управляющим переходам соответствующих транзисторов, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью увеличения

КПД путем уменьшения динамических потерь, выходы указанного блока yriравления соединены с управляюцими переходами соответствующих транзисторов через введенные дроссели, S

Источники информации, принятые, во внимание при зкспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

N 809489, кл. H 03 F 3/26, 1977.

1001363 i

2. Лукин А.В. Анализ работы npe" образователей напряжения с вненним управлением при высокой частоте flpeобразования. Сб. Электронная техника в автоматике, вьп. И, И., "Сов. радио", 1980, с. 96, рис. 1.

1001363

И Заказ 1438/69

685 Подписное

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