Однотактный преобразователь постоянного напряжения

 

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в источниках вторичного электропитания. Цель - повышение КПД. Однотактный преобразователь постоянного напряжения содержит транзисторный ключ 1, трансформатор 2, выпрямитель 3, фильтр 4, первичную обмотку 5 трансформатора 2, рекуперационный диод 6, дроссель 7 и демпфирующую цепь, состоящую из резистора 8, конденсатора 9 и диода 10, а также блок управления 11. При запирании ранее открытого транзисторного ключа 1 происходит медленное нарастание напряжения на коллекторе, так как ток в первичной обмотке 5 трансформатора 2 начинает заряжать конденсатор 9 демпфирующей цепи через диод 10. По мере увеличения напряжения на среднем выводе первичной обмотки 5 наступает такой момент, когда указанное напряжение превысит напряжение входного вывода, рекуперационный диод 6 отпирается и происходит передача энергии, накопленной в дросселе 7 в нагрузку. При отпирании транзисторного ключа 1 ток перезаряда конденсатора 9 ограничен индуктивным сопротивлением дросселя 7 и резистором 8. Таким образом часть энергии, запасаемая в конденсаторе 9, вновь передается в дроссель 7 и затем в нагрузку, что повышает КПД преобразователя. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51) 4 Н 02 М 3 335 Ъ; I

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H ДBTOPCHOlVlY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Аи

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОбРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ CHHT СССР (21) 4269841/24-07 (22) 25.05.87 (46) 15.04.89. Бюл. Р 14 (72) Н.Н. Лукашевич (53) 621.314.58(088.8) (56) Электронная техника в автоматике/Под ред. 1().И. Конева. Вып.11, M.: Сов. радио, 1980, с. 1 01, рис. 1 .

Авторское свидетельство СССР

У 1 039007, кл. Н 02 М 3/335, 1 979.

Патент США Р 4422139, кл. Н 02 M 3/335, 363/21, 1983. (54) ОДНОТАКТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЪ

ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в источниках вторичного электропитания. Цель — повышение КПД.

Однотактный преобразователь постоянного напряжения содержит транзисторный ключ 1, трансформатор 2, выпрямитель 3, фильтр 4, первичную обмотку 5 трансформатора 2, рекуперационный диод 6, дроссель 7 и демпфи+ рующую цепь > состоящую из реэисто» ра 8, конденсатора 9 и диода 10, а также блок управления 11. При запирании ранее открытого транзисторного ключа 1 происходит медленное нарастание напряжения на коллекторе, так как ток в первичной обмотке 5 трансформатора 2 начинает заряжать конденсатор 9 демпфирующей цепи через диод 1 О. По мере увеличения напряжения на среднем выводе первичной обмотки 5 наступает такой момент, когда указанное напряжение превысит напряжение входного вывода, рехупера. ционный диод 6 отпирается и происходит передача энергии, накопленной в дросселе 7 в нагрузку. При отпирании транзисторного ключа 1 ток переэаряда конденсатора 9 ограничен индуктивным сопротивлением дросселя

7 и резистором 8; Таким образом часть энергии, запасаемая в конденсаторе 9, вновь передается в дроссель 7 и saтем в нагрузку, что повьппает КПД преобразователя, 1 ил.

1 473036

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в

1 источниках вторичного электропитания систем радиотехники, автоматики и вычислительной техники.

Цель изобретения — повышение КПД однотактного преобразователя постоянного напряжения путем снижения потерь в демпфирующей RC-цепи.

На чертеже приведена электрическая схема однотактного преобразователя постоянного напряжения, Однотактный преобразователь постоянного напряжения содержит транзисторныйключ 1,трансформатор 2,вто" ричная обмотка которого соединена через выпрямитель 3 и фильтр 4 с выходными вьводами, а первичная обмотка 5 включена в последовательную цепь с реку- 20 перационным диодом 6 и транзисторным ключом 1, присоединенную к. входным выводам, дроссель 7, подключенный между средним выводом первичной обмотки и точкой соединения рекупера- 25 ционного диода 7 и выходного вывода, резистор 8, конденсатор 9 демпфи- рующей цепи, диод 10 и блок 11 управления.

При отпирании транзисторного ключа 1 входное напряжение делится между дросселем 7 и первичной обмоткой

5 трансформатора 2,.при этом диод выпрямителя 3 открывается и напряжение со вторичной обмотки прикладывается к выходу. Одновременно происходит перезаряд конденсатора 9 через резистор 8, при этом ток перезаряда ограничен индуктивным сопротивлением дросселя 7 и резистором 8. При прихо40 де запирающего импульса с блока 11 управления транзисторный ключ 1 запирается и напряжение на коллекторе начинает возрастать. Однако при увеличении напряжения в точке соединения резисто- 45 ра 8 и конденсатора 9 до величины входного напряжения диод 1 О отпирается, скорость нарастания напряжения на коллекторе транзисторного ключа 1 замедляется за счет ответвления тока, протекавшего в обмотке 5 трансформатора

2 в конденсатор 8, который под воздействием указанного тока перезаряжается до напряжения, при котором энергия накопления в дросселе 7 через обмотку 5 трансформатора 2 и рекуперационный диод 6 передается на вторичную обмотку трансформатора 2 и через открытый диод выпрямителя 3 к выходным выводам. При повторном цикле отпирания транзисторного ключа 1 снова происходит перезаряд конденсатора 8 током, ограниченным индуктивным сопротивлением дросселя

7 и резистором 8.

Таким образом, демпфирующая цепь из конденсатора .9, резистора 8 и диода 7 формирует благоприятную траекторию переключения транзисторного ключа 1 и одновременно при перезаряде конденсатора 9 часть энергии, запасенной в нем, передается в энергию дросселя 7, а затем в нагрузку. Следовательно, происходит снижение потерь мощности, затрагиваемой на формирование благоприятной траектории переключения транзисторного ключа 1 .

Формула изобретения

Однотактный преобразователь постоянного напряжения, содержащий трансформатор, вторичная обмотка которого соединена через выпрямитель и фильтр с выходными выводами, а первый крайний и средний вьводы первичной обмотки соединены между собой через рекуперационный диод и дроссель, транзисторный ключ, первый силовой вьвод которого подключен к первому входному вьводу, а база — к выходу блока управления, демпфирующая цепь, состоящая из соединенных между собой первыми выводами диода, резистора и конденсатора, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД, второй силовой вьвод транзисторного

%. ключа подключен к второму крайнему выводу первичной обмотки трансформатора и к второму вьводу конденсатора демпфирующей цепи, второй вьвод резистора которой подключен к первому крайнему выводу первичной обмотки трансформатора, а второй вывод диода присоединен к точке соединения рекуперационного диода с дросселем и к второму входному вьводу.