Однотактный преобразователь постоянного напряжения

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитания. Цель изобретения - повышение КПД и надежности путем уменьшения потерь в транзисторах при их выключении. Преобразователь выполнен на дросселе 6 и транзисторах 1 и 2, управляемых по петле положительной обратной связи с помощью трансформатора 8. Пороговый элемент 10 открывается при достижении тока транзисторов 1 и 2 определенного уровня, заданного резистивным датчиком 5 тока. При этом на дополнительную обмотку 20 трансформатора 8 подается напряжение источника 21 постоянного напряжения в обратной полярности, что обеспечивает активное запирание транзисторов 1 и 2 на всем этапе их выключения. 1 э.п. ф-лы. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Н 02 M 3/335

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1Ю

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4648099/07 (22) 08.02.89 (46) 28.02.91. Бюл. М 8 (71} Институт электродинамики АН УССР (72) И.Г. Пономарев, А,Л. Свительский и А.Г. Мясников

{53) 621,314.58(088.8) (56) Патент Японии М 60-18190, кл. Н 02 М 3/335, 1985.

Патент Японии М 50-30242, кл. Н 02 М 3/335, 1975.

{54) ОДНОТАКТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитания. Цель изобретения — повышение КПД и надежности путем уменьшения потерь в транзисторах при их выключении. Преобразователь выполнен на дросселе 6 и транзисторах 1 и 2, ynpasляемых по петле положительной обратной связи с помощью трансформатора 8. Пороговый элемент 10 открывается при.достижении тока транзисторов 1 и 2 определенного уровня, заданного резистивным датчиком 5 тока. При этом на дополнительную обмотку

20 трансформатора 8 подается напряжение . источника 21 постоянного напряжения в обратной полярности, что обеспечивает активное запирание транзисторов 1 и 2 на всем этапе их выключения. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1631677

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

Цель изобретения — повышение КПД и надежности путем уменьшения потерь в транзисторах при их выключении.

На фиг. 1 показана. принципиальная схема предложенного преобразователя; на фиг, 2 — диаграммы, поясняющие его работу, Преобразователь (фиг. 1) содержит транзисторы 1 и 2, диоды 3 и 4, резистивный датчик 5 тока и дроссель 6. Первичная обмотка 7 дросселя 6 включена последовательно с транзисторами 1, 2 и датчиком 5, Трансформатор 8 имеет первичную обмотку

9, которая соединена через резистор 10 с управляющей обмоткой 11 дросселя 6, Вторичные обмотки 12 и 13 трансформатора 8 подключены к входам транзисторов 1 и 2.

Вторичная обмотка 14 дросселя 6 через выпрямительный диод 15 соединена с нагрузкой 16, В состав устройства входят также пусковая цепь 17, узел 18 обратной связи, пороговый элемент 19, дополнительная обмотка 20 трансформатора 8 и источник 21 постоянного напряжения, В качестве источника 21 использован дополнительный выпрямитель 22 с подключенной к его входу дополнительной обмоткой 23 дросселя 6, П рео6 разо вател ь работает следующим образом, Благодаря наличию в схеме положительной обратной связи, осуществляемой по цепи: транзисторы 1, 2 — обмотки 7, 11 дросселя 6 — резистор 10- обмотки 9, 12, 13 трансформатора 8 — транзисторы 1, 2, устройство может работать в режиме генератора импульсов. Возбуждение колебаний генератора осуществляется с помощью пусковой цепи 17.

В момент пуска (то на фиг. 2) транзисторы 1 и 2 открываются (фиг. 2) и через обмотку 7 дросселя 6 и датчик 5 начинает протекать линейно нарастающий ток i>. В момент t<, когда ток l> достигает заданной величины 11, срабатывает пороговый элемент 19, замыкая свою выходную цепь. В результате в момент t2 напряжение (U1) на выходе порогового элемента 19 уменьшается до нуля, а на обмотке 20 трансформатора

8 напряжение (02) изменяет полярность и становится равным по величине напряжению источника 21. Аналогично изменяются напряжения на обмотках 12, 13 трансформатора 8 и на входы транзисторов 1 и 2 поступает запирающее напряжение.

В момент т3 транзисторы 1 и 2 начинают закрываться, что вызывает рост напряжения Щ на выходе каждого из них и уменьlUBTbGA напряжение (Uz) на обмотке 20

10 трансформатора 8. Однако изменение полярности напряжения (U3) на обмотках

- дросселя 6 приведет к тому, что, несмотря на полное закрывание порогового элемента

19, на обмотке 9 трансформатора 8 в момент

15 t5 установится величина напряжения, заДа-:

50 шение тока l1. При этом появляется ток iz в обмотке 14 дросселя 6 и последний начинает отдавать накопленную энергию через выпрямительный диод 15 в цепь нагрузки 16.

Уменьшение тока l < приведет к тому, что в момент t4 начнет закрываться пороговый элемент 19, что вызовет увеличение напряжения (U<) на его выходе и начнет уменьваемая обмоткой 11 дросселя 6, При этом на обмотках 12 и 13 трансформатора 8 установится напряжение, поддерживающее ключи

1 и 2 в закрытом состоянии.

В момент 6дроссель 6 отдает накопленную энергию в цепь нагрузки 16 и под действием положительной обратной связи снова изменится полярность напряжения на обмотках дросселя 6 и трансформатора

8. Это приведет к открыванию транзисторов

1 и 2, и процесс повторяется.

Далее преобразователь работает аналогичным образом до тех пор, пока напряжение на нагрузке 16 не достигнет уровня срабатывания узла 18 обратной связи. При срабатывании узла 18 его выходная цепь замыкает обмотку 9 трансформатора 8, обеспечивая срыв колебаний генератора.

Напряжение на нагрузке 16 начинает уменьшаться и в момент, когда оно достигнет другого заданного уровня, выходная цепь узла

18 разомкнется и пусковая цепь 17 обеспечит возбуждение колебаний генератора, и напряжение на нагрузке 16 снова начнет возрастать.

Далее устройство работает в режимах возбуждения и срыва колебаний, обеспечивая стабилизацию напряжения на нагрузке 16.

Таким образом, в предлагаемом устройстве обеспечено активное запирание транзисторных ключей на всех стадиях процесса их выключения, что уменьшает выделяющуюся в ключах мощность и благодаря этому повышается КПД и надежность устройства.

Формула изобретения

1. Однотактный преобразователь постоянного напряжения, содержащий N транзисторов, соединен н ых посл едовател ьно с первичной обмоткой дросселя, подключенной через упомянутые транзисторы к входным выводам преобразователя, выпрямительный диод, через который вторичная обмотка дросселя соединена с выходными

1б31677

6Йкl

Составитель В,Моин

Техред М.Моргентал

Корректор Т.Палий

Редактор М.Келемеш

Заказ 554 Тираж 381 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-.издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 выводами преобразователя, между которыми включен конденсатор, трансформатор, первичная обмотка которого через резистор соединена с управляющей обмоткой дросселя, а каждая иэ N вторичных обмоток подключена к входу соответствующего транзистрра, узел обратной связи, подключенный входом к выходным выводам преобразователя, а выходом — к первичной обмотке трансформатора, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД и надежности путем уменьшения потерь в транзисторах при их выключении, введен резистивный датчик тока, включенный последовательно в цепь первичной обмотки дросселя и шунтированный входом введенного порогового элемента, который подключен между вве5 денным источником постоянного напряжения и введенной дополнительной обмоткой трансформатора.

2. Преобразователь по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что в качестве источника

10 постоянного напряжения использован дополнительный выпрямитель, подключенный по входу к дополнительной обмотке дросселя.