Регулируемый транзисторный преобразователь постоянного напряжения

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитания. Цель изобретения - повышение КПД и надежности путем уменьшения динамических потерь в силовых транзисторах усилителя мощности. Регулируемый транзисторный преобразователь постоянного напряжения содержит усилитель мощности 2 с выходным трансформатором 3 и силовыми транзисторами 4. Выход усилителя мощности через выпрямитель 5 и Г-образный LC-фильтр с дросселем 6 и конденсатором 7 подключен к выходным выводам преобразователя. В схему введен дополнительный трансформатор 10, первичная обмотка W<SB POS="POST">1</SB> которого через дополнительный транзистор 11 подключена ко входу усилителя мощности 2, а вторичная обмоткаW<SB POS="POST">2</SB> через диод 9 подключена ко входу Г-образного LC-фильтра, шунтированного дополнительным конденсатором 8. Дополнительный транзистор 11 выключается при запирании силовых транзисторов 4 и энергия, накопленная в дополнительном трансформаторе 10, перезаряжает дополнительный конденсатор 8, обеспечивая снижение динамических потерь в силовых транзисторах 4. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

PECnYEiËÈÈ

А1 (19) (11) l) 4 Н 02 М 3/335

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4234530/24-07 (22) 23.04.87 (46) 15..04.89. Бюл. И 14 (72) А.А. Бас и Т.К. Кадыри (53) 621 .31 4 ° 58(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1 072209„ кл. Н 02 М 3/335, 1 982.

Авторское свидетельство СССР

В 957379, кл, Н 02 М 3/335, 1979. (54} РЕГУЛИРУЕМЫЙ ТРАНЗИСТОРНЫЙ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯ.ЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитания.

Цель изобретения — повышение КПД и надежности путем уменьшения динамических потерь в силовых транзисторах усилителя мощности. Регулируемый

1 транзисторный преобразователь постоянного напряжения содержит усилитель мощности 2 с выходным трансформатором 3 и силовыми транзисторами 4, Выход усилителя мощности через выпрямитель 5 и Г-образный ЬС-фильтр с дросселем 6 и конденсатором 7 подключен к выходным выводам преобразователя. В схему введен дополнительный трансформатор 10, первичная обмотка W, которого через дополнительный транзистор 11 подключена к входу усилителя мощности 2, а вторичная обмотка W через диод 9 подключена к входу Г-образного LC-фильтра, шунтированного дополнительным конденсатором 8. Дополнительный транзистор ll выключается при запирании силовых транзисторов 4 и энергия, накопленная в дополнительном трансформаторе 1 О, перезаряжает дополнительный конденсатор 8, обеспечивая снижение динамических потерь в силовых транзисторах 4 . 1 э.п .ф-лы,:

2 ил. !

1 1 473035

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитания.

Цель изобретения — повышение КПД и надежности путем уменьшения динами5 ческих потерь в силовых транзисторах ус илителя мощности.

Регулируемый транзисторный преобразователь (фиг . 1) содержит входной блок 1, усилитель мощности (УМ), 2 с выходным трансформатором 3 и силовыми транзисторами 4. Вторичная обмотка трансформатора З.через выпрямитель 5 подключена к входу фильтра

Ъ с дросселем 6 и выходным конденсатором 7. Выход выпрямителя 5 шунтирован дополнительным конденсатором 8 и последовательно соединенными диодом

9 и вторичной обмоткой W дополнительного трансформатора 1 О, первичная обмотка W которого через дополнительный транзистор 11 подключе-. на к входу усилителя мощности 2.

Управляющий вход ключа 11 через фор- 25 мирователь управляющего напряжения

12 и компаратор 13 связан с модулятором 14 длительности импульсов, а выход последнего через другой формирователь 15 управляющего напряжения связан с силовыми транзисторами 4 усилителя мощности 2. Дополнительные стабилитрон 1 и диод образуют цепочку ограничения перена- пряжений.

Преобразователь работает следующим образом.

В процессе регулирования выходного напряжения модулятор 14 формирует необходимую длительность импульса и через формирователь 15 осуществляет управление силовыми транзисторами 4 усилителя мощности 2, на выходе трансформатора которого напряжение имеет прямоугольную форму с регулируемой паузой на нуле (фиг.2, U „), причем регулирование осуществляется по заднему фронту (спаду) импуль са.

В точке с, временных диаграмм (фиг.2) срабатывает компаратор 13, через формирователь 12 включает транзистор 11 и в трансформаторе 1 0 начинается интервал накопления энергии (фиг. 2 ъ„р, который йродолжается до точки, 55 где транзистор 11 запирается, а энергия, накопленная в трансформаторе, передается на вход 1.С-фильтра.

На интервале (t — t ) происходит

4 рассасывание избыточного заряда в диодах выпрямителя 5.

Поэтому трансформатор 1 0 рассчитывается таким образом, чтобы ток вторичной обмотки i+ в начале интерва2 ла передачи энергии составлял (1,1—

1 5) н

На интервале рассасывания (t-t )

4 эне рг ия т ран сфо рма тора 1 0 и рак т ич е— ски не расходуется, так как напряжение на обмотке W практически равно нулю.

В точке t4 диоды выпрямителя 5 запираются и энергией, накопленной в трансформаторе 10, заряжается конденсатор 8. Положение точки t на

4 временной оси выбирается такими образом, чтобы к началу следующего полупериода, т.е. к моменту включения

4 силовых транзисторов УМ, напряжение на конденсаторе 8 было больше, чем на выходе выпрямителя 5. В этом случае включение силовых транзисторов усилителя мощности 2 происходит при нулевом токе, т.е. без динамических потерь . Выключение транзисторов 4 происходит также без динамических потерь, что достигается выбором емкости конденсатора 8.

В том случае, когда преобразователь работает в широком диапазоне изменения нагрузки, всплеск напряжения на axope LC- фильтра (фиг. 1, точка А, фиг. 2 диаграмма U ) ограничен стабилитроном 1 6.

Формула изобретения

1 . Регулируемый транзисторный преобразователь постоянного напряжения, содержащий. подключенный к входным выводам усилитель мощности с силовыми транзисторами ивыходным трансфор- матором, вторичная обмотка которого через выпрямитель и Г-образный LCфильтр соединена с выходными выводами преббразователя, и блок управления, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД и надежности путем уменьшения динамических потерь в силовых транзисторах усилителя мощности, введен дополнительный трансформатор, первичная обмотка которого через введенный дополнительный транзистор подключена к входным выводам преобразователя, а вторичная

1 473035 ЖИЬ ум

Составитель В. Моин

Техред Л. Сердюкова, Корректор Э. Лончакова

Редактор M. Недолуженко

Заказ 17,23/54 Тираж 645 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35; Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 обмотка через введенный первый диод к входу Г мобразного LC-фильтра, шунтированному введенным конденсатором.

2. Преобразователь постоянного напряжения по и. 1, о т zf и ч а ю—

5 шийся тем, что между выходным выводом преобразователя, к которому подключен дроссель Г-образного ЬСфильтра, и точкой соединения первого диода с вторичной обмоткой дополнительного трансформатора включена введенная цепочка из последовательно соединенных стабилитрона и второго диода.