Однотактный преобразователь постоянного напряжения

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитания. Цель изобретения - уменьшение массы и габаритов. Силовой транзистор 1 периодически коммутирует цепь питания дросселя 5, к которому через дополнительный диод 3 подключена первичная обмотка 7 силового трансформатора 2, шунтированная дополнительным конденсатором 9. При выключении силового транзистора 1 реактивная энергия, накопленная в дросселе 5, передается в силовой транзистор 2 и с его вторичной обмотки 8-в нагрузку. Дополнительный конденсатор 9 размагничивает сердечник силового трансформатора 2 и обеспечивает снижение скорости нарастания напряжения при выключении силового транзистора 1 и снижение тем самым динамических потерь мощности в нем. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з Н 02 М 3/337

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

I с

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4223316/24-07; 4244496/24-07 (22) 06.04.87 (46) 30.12.90. Бюл. ¹ 48 (71) Винницкий завод радиотехнической аппаратуры (72) С.Д.Рудык, В.Е.Турчанинов и А.Ю.Воробьев (53) 621.314.58 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1288851, кл, Н 02 М 3/337, 1985.

Европейский патент № 0038712, кл. Н 02 M 3/335, 1984, (54) ОДНОТАКТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитания, Цель изобрете„„Я „„1617565 А1 ния — уменьшение массы и габаритов. Силовой транзистор 1 периодически коммутирует цепь питания дросселя 5, к которому через дополнительный диод 3 подключена первичная обмотка 7 силового трансформатора 2, шунтированная дополнительным конденсатором 9, При выключении силового транзистора 1 реактивная энергия, накопленная в дросселе 5, передается в силовой трансформатор 2 и с его вторичной обмотки

8 — в нагрузку. Дополнительный конденсатор 9 размагничивает сердечник силового трансформатора 2 и обеспечивает снижение скорости нарастания напряжения при выключении силового транзистора 1 и снижение тем самым динамических потерь мощности в нем. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1617565

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

Цель изобретения — уменьшение массы и габаритов.

На фиг.1 показана электрическая схема предлагаемого преобразователя; на фиг.2— вариант ее выполнения.

Однотактный преобразователь постоянного напряжения (фиг.1) содержит силовой транзистор 1 коммутатора, силовой трансформатор 2, дополнительный диод 3, выпрямительный диод 4, дроссель 5, фильтрующий конденсатор 6. Обмотка дросселя 5 одним выводом подключена к началу первичной обмотки 7 силового трансформатора

2 и к первому входному выводу преобразователя. Второй вывод обмотки дросселя 5 подключен к аноду диода 3 и через силовой транзистор 1 соединен с вторым входным выводом преобразователя. Катод диода 3 соединен с выводом первичной обмотки 7 силового трансформатора 2, начало вторичной обмотки 8 силового трансформатора 2 подключено к одному выводу конденсатора б, конец вторичной обмотки 8 силового трансформатора 2 подключен к аноду выпрямительного диода 4, катод которого соединен с другим выводом конденсатора 6. .Параллельно первичной обмотке 7 силового трансформатора 2 подключен дополнительный конденсатор 9, Однотактный преобразователь постоянного напряжения работает следующим образом.

Когда положительный импульс напряжения, подаваемый на базу коммутирующего транзистора 1, включает коммутирующий транзистор 1, ток в дросселе 5 начинает нарастать. 3а время о крытого состояния коммутирующего транзистора 1 происходит накопление энергии в дросселе 5, Когда импульс напряжения на базе коммутирующего транзистора 1 становится равным нулю, коммутирующий транзистор 1 выключается, 3а счет ЭДС самоиндукции, возникающей на дросселе 5, открывается диод 3 и начинает протекать ток по первичной обмотке 7 силового трансформатора 2. При этом на вторичной обмотке 8 силового трансформатора 2 возникает импульс напряжения, открывающий выпрямительный диод 4. и часть энергии, накопленной в дросселе 5 на предыдущем этапе, передается на конденсатор 6 и нагрузку. На этом этапе ток дросселя 5 падает, а сердечник силового трансформатора 2 намагничивается в прямом направлении, На этом же этапе происходит заряд дополнительно введенного конденсатора 9, который уменьшает скоро5 I0

55 сть нарастания напряжения на закрывающемся коммутирующем транзисторе 1, В момент очередного включения коммутирующего транзистора 1 за счет ЭДС самоиндукции, возникающей на первичной обмотке 7 силового трансформатора 2, диод

3 поддерживается в открытом состоянии и через первичную обмотку 7 силового трансформатора 2 протекает размагничивающий ток соответственно по контуру: 7-1-3-7, При этом ток размагничивания сердечника силового трансформатора 2 направлен встречно току коллектора коммутирующего транзистора 1. На этом же этапе под действием

ЭДС самоиндукции, возникающей на первичной обмотке 7 силового трансформатора

2, происходит перезаряд дополнительного конденсатора 9. Кроме того, происходит накопление энергии в дросселе 5. Когда импульс напряжения IIa базе коммутирующего транзистора 1 становится равным нулю, начинается процесс перезаряда дополнительного конденсатора 9. ток перезаряда конденсатора 9 возрастает пропорционально уменьшению гока коммутирующего транзистора 1. По мере перезаряда конденсатора 9 напряжение на нем увеличивается замедленно, а поэтому динамические потери при выключении коммутирующего транзистора 1 и скорость возрастания напряжения на нем уменьшаются.

Далее все процессы в преобразователе повторяются.

В двухтранзисторном варианте предложенный преобразователь (фиг.2) содержит дополнительно силовой транзистор 10 и два рекуперационных диода 11 и 12, Транзисторы 1 и 10 управляются синхронно и синфазно. Преобразователь работает аналогично описанному варианту. Рекуперационные диоды возвращают избыток эне„.гии дросселя в источник питания, ограничивая перенапряжения на силовых транзисторах, Формула изобретения

1. Однотактный преобразователь постоянного напряжения, содержащ и коммутатор для подключения дросселя к входным выводам преобразователя, силовой трансформа гор, первичная обмотка которого первым выводом соединена с первым выводом дросселя, а вторичная обмотка через выпрямительный диод соединена с выходными выводами преобразователя, шунтированными фильтрующим конденсатором, дополнительный конденсатор и дополнительный диод, отличающийся тем, что, с целью уменьшения массы и габаритов, дополни1617565 тельный конденсатор включен параллельно первичной обмотке силового трансформатора, второй вывод которой соединен через дополнительный диод с вторым выводом дросселя, Составитель В.Моин

Техред М.Моргентал Корректор Л.Пилипенко

Редактор M.Êåëåìåø

Заказ 4125 Тираж 500 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

2. Преобразователь по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что коммутатор выполнен в виде одного силового транзистора. подключающего один из выводов дросселя к первому входному выводу преобразователя, причем второй вывод дросселя соединен с вторым входным выводом преобразователя непосредственно.

3. Преобразователь по п.1, о т л и ч а ю- .. шийся тем, что коммутатор выполнен в виде двух силовых транзисторов и двух рекуперационных диодов, причем первый вы5 вод дросселя через первый силовой транзистор соединен с первым входным выводом преобразователя и через первый рекуперационный диод — с вторым входным выводом преобразователя, в второй вывод

10 дросселя соединен через второй силовой транзистор с вторым входным выводом преобразователя и через второй рекуперационный диод — с первым входным выводом преобразователя.