Преобразователь постоянного напряжения в постоянное

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано во вторичных источниках питания Цель изобретения - повышение КПД. Устройство состоит из цепочки, подключенной к источнику 1 питания и включающей последовательно соединенные регулирующий транзистор 2, дроссель 5 и накопитель10- ный конденсатор - Ллр ишепъно епи из дросселя 5 н конденсатора - включены т оммутирующип диод 3 и цепочка из последовательно соединенных демпфирующего конденсатора 6 и диода 7„ Дроссель 9 и диод 8 соединены ттоследовательно и их свободные выводы подключены соответственно к выходу (чм:состного дeлJiтeля Ю и к общей то . соединрнил Конденсатора 6 с Д1 оом /, Благодаря указанному включению конденсатора 6 импульсный ток, протекающий через транзистор 2, имеет форму, близкую к прямоугольной с синусоидальным нарастаниеМс В результате этого исключаются перегрузки по току и повышается надежность„ Поскольку заряд конденсатора 6 осуществляегея за достаточно большое время, го возможно увеличение емкости конденсатора 6, что ведет к уменьшению импульсной мощности на транзисторе 2 при выключении,, В устройстве достигается использование энергии демпфирующих конденсатора 6 и дросселя 9о 2 ил. с (Л с & ел оз о со ±5

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU,„, 1653090 (qy)g Н 02 H 3/ 135

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛВСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4677240/07 (22) 11.04.89 (46) 30.05.91. Бюл. Р 20 (72) В.И„ Пшеничников и А.В. Паршин (53) 621.314.1(088.8) (56) Иоин В.С. и др. Стабилизированные транзисторные преобразователи.

И.: Энергия, 1972, с. 346, рис. 9.-18ã.

Авторское свидетельство СССР

Р 536153, кл. С 06 F 1/56, 1977.

Авторское свидетельство СССР и 669341, кл. С 05 У 1/56,,1979.

Авторское свидетельство СССР

У 1283904, кл, Н 02 К 3/335, 1987. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано во вторичных источниках питания. Цель изобретения — повьппение КПД. Устройство состоит из цепочки, подключенной к источнику 1 питания и включающей последовательно соединенные регулирующий транзистор 2, дроссель 5 и накопитель2 ный конденсатор 4, Пар;плельно цепи из дросселя 5 и конденсатора 4 включены 1:оммутируюппй диод 3 и цепочка из последовательно соединенных демпфи- рующего конденсатора б и диода 7„

Дроссель 9 и диод 8 соединены последовательно и их свободные выводы подключены соответственно к выходу емкостного делителя 10 и к общей точке соединения конденсатора 6 с дио;oM ".

Благодаря указанному включению конденсатора 6 импульсньнЪ ток, протекающий через транзистор 2, имеет форму, близкую к прямоугольной с синусоидальным нарастанием. В результате этого исклочаются перегрузки .по току и повы- шается надежность„ Поскольку- заряд конденсатора 6 осуществляется за достаточно большое время, то возможно увеличение емкости конденсатора б, ( что ведет к уменьшению импульсной мощности на транзисторе 2 при выключении. Б

В устройстве достигается использование энергии демцфирующих конденсатора

6 и дросселя 9. 2 ил., Qll

1653090

Изобретение относится к электротехнике, в частности к вторичным источникам питания, и может быть использовано для питания стабилизированным пос5 тоянным или импульсным напряжением систем радиотехнических устройств, изделий квантовой электроники и,цр.

Цель изобретения — повышение КПД преобразователя. 10

На фиг. 1 представлена электрическая схема преобразователя с организацией цепи отдачи энергии демпфирующе»» го конденсатора через:входной емкост.ный делитель напряжения в источник пи- 5 тания; на фиг. 2 — то же, с организацией цепи отдачи энергии демпфирующего конденсатора на нагрузку — накопительному конденсатору.

Преобразователь состоит из источника 1 питания, регулирующего транзистора 2, коммутирующего диода 3,. накопительного конденсатора 4, подключенного через первый дроссель 5 к регулирующему транзистору 2. К точ- 25 ке соединения транзистора 2 и дросселя 5 подключен демпфируюший конденсатор 6 через первый диод 7, соединенный с одним выводом конденсатора 4 и через соединенные последовательно второй диод 8 и второй дроссель 9— с другим выводом накопительного ",îíденсатора 4 (фиг. 2) или с выходом емкостного делителя 10 (фиг. 1),.

Вход емкостного делителя 10 подключен к источнику питания (коэффициент деления 1:2).

Первый 7 и второй 8 диоды включены согласно.

Устройство, представленное на фиг. 2, работает следующим образом.

При включении регулирующего транзистора 2 происходит одновременное нарастание тока в первом дросселе 5,, резонансная зарядка демпфируюшего конденсатора 6 через дополнительный дроссель 9 и второй диод 8, а также зарядка. накопительного конденсатора

4 суммарными токами дросселей 5 и 9.

При достижении напряжения на демпфи >y-, 0 ющем конденсаторе 6 напряжения, равного сумме входного и выходного напряжений, зарядка. демпфирующего конденсатора 6 прекращается, а ток дросселя 9 через первый 7 и второй 8 диоды замыкается на накопительный кон55 денсатор 4. Энергия дросселя 9 передается в конденсатор 4, повышая его выходное напряжение, Время передачи оставшейся запасенной энергии второго дросселя 9 в положительный конденсатор 4 определяется уровнем напряжения на нем и величинами индуктивности дросселя.

После снятия управляющего сигнала с транзистора 2 начинаются процессы его выключения, поскольку напряжение на демпфирующем конденсаторе 6 равно сумме напряжений входного и выходного напряжений, ток первого дросселя

5 при запирании транзистора 2 замыкается по цепи: демпфирующий конденсатор 6 — диод 7 — накопительный конденсатор 4. При этом к первому дросселю в начальный момент приложено напряжение, равное напряжению питания.

Скорость спада напряжения на первом дросселе 5 определяет скорость нарастания напряжения, прикладываемого между коллектором и эмиттером регулирующего транзистора 2. После спада напряжения на демпфирующем конденсаторе 6 до нулевого уровня ток дросселя 5 замыкается через коммутирующий

1 диод 3.и наполнительный конденсатор 4, накопленная энергия дросселя

5 передается в конденсатор 4. Напря жение на демпфирующем конденсаторе 6 перед моментом включения транзистора

2 равно нулю.

В случае полной или почти полной отдачи энергии первого дросселя 5 в конденсатор 4 включение транзистора

2 с подачей очередного импульса происходит при малых токах, так как в лервом 5 и втором 9 дросселях отсутствуют начальные токи.

Это позволяет достичь минимальных потерь мощности в регулирующем транзисторе ? при его включении и выключении, повысить использование транзистора 2 по току и исключить перегрузки по напряжению.

Работа устройства (фиг. 2) эффективна при определенных соотношениях входпого и выходного напряжений, т.е.

U,, = 2/3 Е„„ При невыполнении этого условия не обеспечиваются идеальные условия выключения.

Свободна от указанного недостатка схема, представленная на фиг. 1, в которой осуществляется резонансная зарядка демпфирующего конденсатора 6 за время проводящего состояния транзистора 2 до уровня напряжения, равного Г„ит, независимо от уровня выходного напряжения. Зарядка демпфирую165

3090

5 щего конденсатора 6 осуществляется от источника с напряжением Е„„ /2, иит организованного емкостным делителем

10. Работа схемы не отличается от схемы, приведенной на фиг. 1. Только энергия демпфирующего конденсатора 6 и второго дросселя 9 передается в нижнее плечо делителя 10. дросселя и накопительного конденсатора, включенную между входными выводами для подключения источника питания, комчутируюпрсй диод, включенный параллельно части указанной цепочки из первого дросселя и накопительного конденсатора, соединенные последовательно демпфирующий конденсатор и

10 первый диод, емкостный делитель напряжения, включенньпс между входными выводами, а также цепочку из последовательно соединеHHbD; второго дросселя и второго диода, одним выводом подключенную к выходу емкостного делителя напряжения, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения КХЩ, демпфирующий конденсатор одним выводом подключен к общей точке соедине20 ния регулирующего транзистора с первым дросселем, а другим — к общей точке соецинения первого и второго диодов, причем первый диод свободным выводом соединен с выводом накопительного кон25 денсатора, подключенным к оцному из указанных входных выводов., Таким образом, в устройстве повышается надежность за счет улучшения условий включения и выключения регу» лирующего транзистора и отсутствия дополнительных схем управления и транзистора, а также КПД за счет передачи энергии первого и второго дросселей в нагрузку или в источник питания.

Формула и з о б р е т е н и я

Преобразователь постоянного напряжения в постоянное, содержащий цепочку из последовательно соединенных регулирующего транзистора, первого

Фиг. 2

Составитель Л. Устинкина

Редактор Л.Пчолинская Техред Л.Олийнык Корректор M Самборская

Заказ 1778 Тираж 396 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