Однотактный преобразователь постоянного напряжения

 

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано во вторичных источниках электропитания. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем расширения диапазона регулирования выходного напряжения . В преобразователь, содержащий транзистор 2, диод 6, дроссели 7 и 8, трансформатор 9 с двумя первичными обмотками 9.1 и 9.2 и вторичной обмоткой 9.3, выпрямитель 10 и фильтр 11, введены транзисторы 3 и 4 и диод 5 и изменены функциональные связи . В любой момент коммутационного интервала энергия поступает на выход преобразователя, что позволяет менять коэффициент передачи в весьма широких пределах. Трансформатор 9 работает на полном магнитном цикле, а его обмотка непрерывно обтекается током. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1697222 А1 (st)s Н 02 M 3/335

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4774756/07 (22) 26.12,89 (46) 07.12.91. Бюл, ¹ 45 (71) Томский политехнический институт им.С.М. Кирова (72) Б.А.Багинский и В.Н.Макаревич (53) 621.314.57(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1257777, кл. Н 02 М 3/335, 1984, Авторское свидетельство СССР

¹ 1249668, кл. Н 02 М 3/335, 1984. (54) ОДНОТАКТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано во вторичных источниках электропитания.Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано во вторичных источниках электропитания, Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем расширения диапазона регулирования выходного напряжения.

На фиг. 1 приведена структурная схема преобразователя; на фиг. 2 — временные диаграммы его работы, где I u U — токи и напряжения соответствующих элементов.

Преобразователь содержит первый 1.1 и второй 1.2 входные выводы, транзистор 2, первый 3 и второй 4 дополнительные транзисторы, дополнительный диод 5, диод 6, первый 7 и второй 8 дроссели, трансформа- . тор 9 с первичными обмотками 9,1 и 9.2 и вторичной обмоткой 9.3, выпрямитель 10, фильтр 11 и выходные выводы 12,1 и 12,2.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей путем расширения диапазона регулирования выходного напряжения. В преобразователь, содержащий транзистор 2, диод 6, дроссели 7 и 8, трансформатор 9 с двумя первичными обмотками

9.1 и 9.2 и вторичной обмоткой 9,3, выпрямитель 10 и фильтр 11, введены транзисторы 3 и

4 и диод 5 и изменены функциональные связи. В любой момент коммутационного интервала энергия поступает на выход преобразователя, что позволяет менять коэффициент передачи в весьма широких пределах. Трансформатор 9 работает на полном магнитном цикле, а его обмотка непрерывно обтекается током. 2 ил.

Предлагаемый преобразователь работает следующим образом.

В момент времени t> одновременно вклюЧаются транзисторы 2 и 3, и входное напряжение, присутствующее на входных выводах 1,1 и 1.2, прикладывается с полярностью, обозначенной на фиг. 1 без скобок, к дросселям и первичным обмоткам трансформатора, через которые начинает проникать ток, замыкающийся через транзисторы 2, 3 и две параллельные цепи: дроссель 7 — обмотка 9.2; обмотка 9.1— дроссель 8. Под действием приложенного напряжения ток указанных цепей нарастает и в дросселях происходит накопление энергии. В момент времени tz транзистор 3 выключается, напряжение на дросселях 7 и 8 меняет знак и приобретает полярность, обозначенную на фиг. 1 в скобках. На обмот1697222 ках трансформатора полярность напряжения остается прежней, Дроссели начинают отдавать накопленную в них энергию, ток каждого из них замыкается через ту же первичную обмотку трансформатора, диод 5 и транзистор 2. В момент времени з выключается транзистор 2 и включается транзистор 4. При этом напряжение на обмотках трансформатора также меняет знак (полярность показана на фиг. 1 в скобках), ток дросселя 7 протекает по цепи; (+) 7 — диод 6— транзистор 4 — обмотка 9,1 — (-) 7, а ток дросселя 8 — по цепи; (+) 8 — обмотка 9.2— диод 6 — транзистор 4 — (-) 8, Запасенная в дросселях энергия продолжает передаваться нагрузке. B момент времени tq выключается транзистор 4 и вновь включаются транзисторы 2 и 3. Описанные процессы повторяются, Время открытых состояний транзисторов 2 и 4 выбирается равным половине периода коммутации, т,е. т0ы =

=тол = Т/2. Коэффициент передачи по напряжению преобразователя

0н

Кн = — — — 2п оз

Е где уОз — относительное время замкнутого состояния транзистора 3, тоз, 1аз =

UH — напряжение на нагрузке;

Š— напряжение источника питания;

n — коэффициент трансформации, п =

= 9.3/w9.1 + 9.2:

w — число витков соответствующих обмоток.

Очевидно, что при уменьшении оз коэффициент передачи и, следовательно, выходное напряжения может уменьшаться до нуля, Если т з = Т/2, то Кн = n.

Предлагаемый преобразователь имеет широкий диапазон регулировки коэффициента передачи, причем во всем диапазоне

11 электромагнитные элементы работают в благоприятном, энергетически выгодном режиме. В цепь нагрузки энергия поступает непрерывно. Напряжение на обмотках

5 трансформатора имеет форму меандра, поэтому его магнитопровод работает на полном магнитном цикле, причем все обмотки трансформатора постоянно обтекаются током.

Формула изобретения

Однотактный преобразователь постоянного напряжения, содержащий трансформатор с двумя первичными обмотками, 15 вторичная обмотка которого через выпрямитель с емкостным фильтром подключена к выходным выводам, два дросселя, первый из которых своим первым выводом подключен к началу первой первичной обмотки

20 трансформатора, вторым выводом — к началу второй первичной обмотки трансформатора, второй дроссель своим первым выводом подключен к концу первой первичной обмотки трансформатора, а вторым вы25 Иодом — к концу второй первичной обмотки трансформатора, диод и транзистор, через силовой переход которого первый вывод первого дросселя связан с первым входным выводом,: отличающийся тем, что, с

30 целью расширения функциональных возможностей путем расширения диапазона регулирования, в него введены дополнительный диод и два дополнительных транзистора, причем второй вывод второго

35 дросселя через силовой переход первого дополнительного транзистора подключен к второму входному выводу и одновременно через дополнительный диод к первому, а второй вывод первого дросселя через

40 диод и силовой переход второго дополнительного транзистора связан с первым вы80дОм Второго дросселя.

1697222

Составитель Н,Цишевская

Редактор Т,Зубкова Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Н,Король

Заказ 4314 Тираж 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