Двухтактный конвертор

 

Изобретение относился к ишт -льсной технике и может быть испсльзовано в ключевых генераторах и усилителях среднего и большего уровней мощности ь Цель изобретения - повышение надежности работы и КПД - достигается путем уменьшения коммутационных потерь при послекоммутационных процессах . Двухтактный конвертор содержит ключи 1 и 2, диоды 3, 4, 5 и 6, дроссель 7, шины 8, 9 источника питания Вв.-цение второй обмот.си дросссгл 7 и порогового устройства 13 позволяет рекуперировать сквозные токи в источник питания и за счет этсто повысить надежность паботы и КПД. 1 ил о

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) А1 (У1)5 Н 03 К 5/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТ8ЕККЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ П.(НТ СССР

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4265091121 (22) 18.06.87 (46) 15.02. 91. Бюп. 1(- 6 (72) В.А. Александров, В.Л. Куликов и В.А. Чернуха (53) 621.373(088.8) (56) Вас А.А. Источники вторичного электропитания. — M.: Радио и связь, 1987, с. 50-51.

Патент США h"- 3715649, кл . Н 02 M 7/52, 1967. (54) ДВУХТАКТНЪЦ) КОНВЕРТОР (57) Изобретение относится к имп)льс— ной технике и может быть испсльзонано в ключевых генераторах и усилителях среднего и большего уровней мощности. Пель изобретения — повышение нацежности работы и КПД вЂ” достигается путем уменьшения коммутационных потерь при послекоммутационных процессах, )|вухтактный конвертор содержит ключи 1 и 2, диоды 3, 4, 5 и 6, дроссель 7, шины 8, 9 источника питания. Вв:цение второй обмот:«дроссы.. . 7 и порогового устройства 13 позволяет рекуперировать сквозные токи н источник питания и за счет зтсго повысить надежнос ь работы и

КТЛ, 1 ил.

1628191

"Изобретение относится к импульсной технике и предназначено для использования в ключевых генераторах и усилителях среднего и большого уровней мощности.

Цель изобретения — повышение надежности работы и КПД за счет умень1 шения коммутационных потерь при послекоммутационных процессах. 10

На чертеже приведена электрическая принципиальная схема устройства.

Двухтактный конвертор содержит первый 1 и второй 2 ключи, первый 3, второй 4, третий 5 и четвертый 6 диоды 1 и дроссель 7, первая обмотка KQTopoI подключена между выходом первого 1 и входом второго 2 ключей, вход первого ключа 1 соединен с первой шиной 8 питания и первыми электродами диодов 20

3 и 4, второй электрод первого диода

3 подключен к выходу первого ключа 1, вход второго ключа 2 соединен с первым электродом третьего диода 5, второй электрод которого подключен к 25 второму электроду четвертого диода

6, выходу второго ключа 2 и второй шине 9 питания, управляющие входы ключей 1 и 2 соединены с coolветствующими Входными IIIHHBMH 10 и 1 1 а 30 средняя точка первой обмотки дросселя

7 подключена к выходной шине 12, вторая обмотка дросселя 7 и пороговое устройство 13, шунтирующее первую обмотку дросселя, причем первый и второй выводы второй обмотки дросселя 7 соединены с вторым выводом второго диода 4 и первым выводом четвертого диода 6, параметры порогового устройства связаны с параметрами дросселя 40 соотношением

W(l Wa) Е» (1) где U<> - напряжение на выходах порогового устройства, находяше- 4> гося во включенном состоянии;

И»» Ъ7, — число витков первой и второй обмотки дросселя 7;

Š— напряжение источника питания;

К вЂ” коэффициент, 0

К 0 1.

Двухтактный конвертор работает слеДУющим образом.

Формирователь входных импульсов формирует на входных шинах 10 и 11 две противофазные импульсные последовательности (меандр), которые поступают на входы ключей 1 и 2, чем обеспечивается их поочередное включение и выключение. При этом поток энергии замыкается от шин 8 и 9 источника питания через ключи 1 либо

2 на выходную шину 12, что соответст вует формированию на выходной шине 12 устройства импульсного напряжения положительной либо отрицательной полярности, При переключении ключей 1 и 2 на время задержки выключения через первую обмотку дросселя 7 протекает сквозной ток транзистор — транзистор, величина которого достигает максимального значения i . После окончания процесса переключения, на второй обмотке дросселя 7 наводится ЭДС, равная напряжению питания F.» что приводит к протеканию тока в источник питания, чем обеспечивается рекуперация энергии сквозного тока, запасенной в обмотке дросселя 7. В течение времени рекуперации в первой обмотке дросселя 7 наводится ЭДС, причем параметры порогового устройства связаны с параметрами дросселя 7 соотношением (1) .

1 предложенном техническом устройстве накопления во время про гекания сквозного тока энергия индуктивности

Ißìàl íII÷èïàíèß ?. „а, ДРосселЯ 7 с помощью второй ОбмоIKII и диодов 4 и 6 возвращается в источник питания, а в пороговом устройстве 13, которое

Ограничивает максимальны" выброс напряжения на закрытых ключах 1 и 2, рассеивается не вся энергия дросселя 7, а лишь энергия, запасенная индуктивности рассеяния I. дросселя 7, т.е, та энергия, которую доста о;нс, сложно возвратить в источник питания, так как она не передаемся через вторую обмотку дросселя. Однако Ьч значительнО меньше L »4» поэтоНа»4» му доля бесполезно затрачиваемой энергии также значительно меньше рекуперируемой, Выполнение условия (1) позволяет разделить процессы рекуперации энергии, запасенной в LIIa, и псглощения энергии, запа енной в L .

И только при выполнении условия (1) возможна рекуперация энергии дросселя в источник питания» причем рекуперирует максимально возможная часть запасенной в дросселе энергии, что приводит к уменьшению мощности потерь и повьш ению надежности работы устройства.

Upp) K(Vg /W ) F., где Upp — í ill яжение на выходе порогового устройства, находящегося во включенном сосФормула изобретения

Двухтактный конвертор, содержащий первый, втор ой ключи, пер вь;й, второй, третий, четвертый диоды и дроссель, первая обмотка которого подключена между первым и гторым выводами соответственно второго и первого ключей, первый вывсд первого ключа соединен с первой шиной питания и анодами первого и второго, диодов, 30 тоянии;

W „ W< — число витков, сос ° нетственно первой и второй обмотки дросселя; напряжение источник. ния; — коэффициент, 1; ) 1.

35 питаСоставитель В. Чижиков

Техред Л.Олийнык Корректор С. Черни

Редактор Л. Пчолинская

Заказ 348 Тираж 462 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГЕНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.ужгород, ул. Гагарина,101

5 16281

Запасенная в индуктивности намагничивания Luntu дросселя 7 энергия рекуперирует в источник питания, энергия запасенная в индуктивности расЭ

5 сеяния L поглощается пороговым устройством 13, а выбросы напряжения на закрытых ключах 1 и 2 ограничиваются величиной Uù .

При применении предложенного устройства устраняется не только сквозной ток транзистор — транзистор, но и сквозной ток транзистор — диод, снижаются потери мощности на управляемых ключах вследствие рекуперации в источник питания энергии сквозного тока, запасенной в дросселе, обеспечивается высокий KTtP, так как рекуперация энергии происходит без дополнительных потерь мощности в демпФирую- 20 щей цепи, а также расширяется частотный диапазон работы, поскольку рекуперация энергии дросселя приводит к повышению частоты, при которой начинает проявляться эффект накопления 25 тока в дросселе.

91 6 катод первого диода подключен к второму выводу первого ключа, первый вывод второго ключа соединен с анодом третьего диода, катод которого подключен к катоду четвертого диода, второму выводу второго ключа и к второму выводу второго ключа и к второй шине питания, управляющие входы первого и второго ключей соединены с соответствующими входными шинами, а средняя точка первой обмотки дросселя подключена к выходной шине, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности работы и повышения КПД за счет уменьшения мощности потерь при послекоммутационных процессах, в него введены вторая обмотка дросселя и пороговое устройство, шунтирующее первую обмотку дросселя, причем первый и второй выводы второй обмотки дросселя соединены соответственно с анодом второго диода и катодом четвертого диода, параметры порогового устройства связаны с параметрами дросселя соотношением