Однотактный преобразователь постоянного напряжения
Изобретение используется в источниках вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры. Цель изобретения - улучшение массо-габаритных показателей преобразователя. Преобразователь содержит две однотактные инверторные ячейки 1,2, каждая из которых состоит из обмоток 5
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (19) (11) (51)4 Н 02 M 3/335
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н А ВТОРСНОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4013029/24-07 (22) 29.01.86 (46) 15.06.87. Бюл. ¹ 22 (71) Киевский политехнический институт им. 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (72) M.Е.Артеменко и В.Д.Гулый (53) 621.314.57(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1141533, кл. H 02 M 3/335, 1983 °
Авторское свидетельство СССР № 978293, кл. Н 02 M 3/335, 1980.
К.Ван Вальтховен, Г.Копис ° Преобразователь с размагничивающей обмоткой в источнике питания. — Электроника, 1978, ¹ 3, с. 56. (54) ОДНОТАКТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ
ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение используется в источниках вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры. Цель изобретения — улучшение массо-габаритных показателей преобразователя.
Преобразователь содержит две однотактные инверторные ячейки 1, 2, каждая из которых состоит из обмоток 5 (6) и 9 (10) трансформатора 7 (8) и регулирующего транзистора 3 (4), распределитель импульсов 21, широтно-импульсный модулятор 15, выпрямительные диоды 11, 12, LCD-фильтр 13. Введение формирователя 22, конденсатора
16, включенного в диагональ моста, образованного вторичными обмотками
9, 10 трансформаторов 7, 8 и выпрямительными диодами 11, 12, и шунтирование транзисторами 17, 18, 20 диодов 11, 12, 19 обеспечивают двухполярное изменение индукции в сердечниках трансформаторов. Это дает воэможность рассчитывать трансформаторы на удвоенный размах индукции 2В;. 2 ил.! 13l
Изобретение относится к преобразовательной технике и предназначено для использования в источниках вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры.
Цель изобретения — улучшение массогабаритных удельных характеристик преобразователя.
На фиг.! представлена функциональная схема стабилизированного одно.тактного преобразователя постоянного напряжения; на фиг.2 — временные диаграммы его работы.
Преобразователь содержит две однотактные инверторные ячейки 1 и 2, соединенные с входными выводами. Ячейки содержат регулирующие транзисторы . 3 и 4, соединенные с первичными обмотками 5 и 6 трансформаторов 7 и 8, вторичные обмотки 9 и 10, соединенные через выпрямительные диоды 11 и 12 с входом общего LCD-фильтра )3, к выходу которого подключены нагрузка 14 и вход широтно-импульсного модулятора 15. Конденсатор 16, соединенный с разноименными электродами выпрямительных диодов 11 и 12, включен в диагональ моста, образованного вторичными обмотками 9 и 10 и выпрямительными диодами II и 12, шунтированными первым 17 и вторым 18 транзисторами встречной проводимости.
Диод 19 LCD-фильтра 13 шунтирован третьим транзистором 20 встречной проводимости. Управляющие электроды регулирующих транзисторов 3 и 4 соединены через распределитель 21 импульсов с выходом широтно-импульсно-. го модулятора 15, а управляющие входы транзисторов. 17, 18 и 20 — с выходом широтно-импульсного модулятора )5 через дополнительно введенный формирователь 22. Диоды 11, 12 и 19 и транзисторы 17, 18 и 20 образуют ключи двусторонней проводимости.
Однотактный преобразователь постоянного напряжения работает следующим образом.
Распределитель 21 и формирователь
22 вырабатывают последовательности импульсов управления транзисторами
3 (фиг.2б), 4 (фиг.2в), 17 (фиг.2г), 18 (фиг.2д) и 20 (фиг.2е), синхронизированные с импульсами широтно-импульсного модулятора 15 (фиг.2а).
При наличии отпирающего напряжения на управляющих электродах регулирующего транзистора 3 (фиг.2б) и тран7598 2
40
45 !
55
1О !
25 зистора 18 (фиг. 2д) последние открыты, к обмотке 5 трансформатора 7 прикладывается напряжение источника питания, под действием которого возрастает ток намагничивания трансформатора, приведенный к вторичной обмотке (пунктир на фиг.2и), и наводится напряжение на обмотке 9. Через ключ двусторонней проводимости, состоящий из диода 12 (фиг.2м) и транзистора 18 (фиг.2о), протекает разность токов дросселя (фиг.2ж) и намагничивания трансформатора 8 (фиг ° 2и), замыкающаяся через конденсатор 16 (фиг.2к). По окончании отпирающих импульсов регулирующий транзистор 3 и транзистор 18 запираются и включаются транзисторы 17 (фиг.2г) и 20 (фиг.2е). Под действием ЭДС самоиндукции трансформатора 7 запирается диод 12 (фиг.2м) и ток дросселя
LCD-фильтра 13 замыкается через ключ двусторонней проводимости, состоящий из диода 19 и транзистора 20 °
Ток намагничивания трансформатора
7, спадая, замыкается по контуру: обмотка 9 — конденсатор 16 — диод 11 либо транзистор )7. Обмотка 10 трансформатора 8 оказывается закороченной диодом 11 и транзистором 20, поэтому ток намагничивания трансформатора 8 изменяется незначительно (фиг.2и).
Через ключ 11, 17 двусторонней проводимости (фиг.2л,н) замыкается разность токов намагничивания трансформаторов 7 и 8, а через ключ 19, 20 разность тока дросселя LCD-фильтра и тока намагничивания трансформатора
8. Далее транзистор 20 выключается и включается транзистор 4 ° Ток дросселя LCD-фильтра 13 замыкается через двусторонний ключ 11 17 (фиг.2л,н), пропускающий также ток намагничивания трансформатора 7.
После выключения транзисторов 4 и Ij включаются транзисторы )8 и 20 (фиг,2е,д). При этом через ключи !2, 18 и 19, 20 закорачивается обмотка
9 трансформатора 7 (фиг ° 2з), а к обмотке IO трансформатора 8 через ключ
l2, 18 прикладывается напряжение конденсатора 16. Следовательно, к каждой из вторичных обмоток трансформаторов инверторных ячеек в течение полупериода частоты .коммутации прикладывается напряжение конденсатора
16. При этом ток конденсатора, равный в каждый из полупериодов току
25 и о и
Составитель И.Никитин
Техред М. Ходанич Корректор Т.Колб
Редактор А.Огар
Тираж 660 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Заказ 2431/52
Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, оектная 4
3 131759 намагничивания соответствующей обмотки, имеет нулевое среднее значение, что обеспечивает двухполярное изменение индукции в сердечниках трансформаторов. При токе дросселя, превышаю- 5 щем амплитуду тока намагничивания, исключается необходимость шунтирования диодов преобразователя транзисторами встречной проводимости, что значительно упрощает схему преобразова- 10 теля.
Таким образом, введение конденсатора, включенного в диагональ моста, образованного вторичными обмотками трансформаторов и выпрямительными 15 диодами, и шунтирование выпрямительных диодов и диода фильтра транзисторами встречной проводимости позволяют обеспечить перемагничивание сердечников трансформаторов преобразова- 20 теля по симметричному полному циклу.
Это дает воэможность рассчитывать трансформаторы на удвоенный размах индукции 2В °
Формула из обретения
Однотактный преобразователь постоянного напряжения, содержащий соединенные с входными выводами две однотактные инверторные ячейки; каждая 30
1 и
8 4 из которых содержит первичную обмотку трансформатора, соединенную с регулирующим транзистором, управляющие электроды которого через общий для обеих ячеек распределитель импульсов соединены с выходом широтноимпульсного модулятора, вторичную обмотку трансформатора, соединенную через выпрямительный диод с входом общего для обеих ячеек LCD -фильтр . выход которого образует выходные выводы, к которым подключен вход широтно-импульсного модулятора, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью улучшения массогабаритных показателей преобразователя, в него введен формирователь импульсов, конденсатор, включенный в диагональ моста, образованного вторичными обмотками трансформаторов и выпрямительными диодами, причем выводы конденсатора соединены с разноименными электродами выпрямительных диодов, а выпрямительные диоды и диод LCD-фильтра шунтированы транзисторами встречной проводимости, управляющие электроды которых соединены с выходами формирователя импульсов, связанного с выходом широтно-импульсного преобразователя.
