Регулируемый однотактный преобразователь напряжения

 

Использование: источники вторичного электропитания для преобразования уровня постоянного напряжения. Сущность изобретения: преобразователь напряжения содержит трансформатор, регулирующий транзистор, конденсатор, рекулерационный диод. 2 ил.

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з Н 02 М 3/335

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОспАтент сссР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ а (21) 4908332/07 (22) 07.02.91 (46) 07.07.93. Бюл. М 25 (71) Киевский политехнический институт им.

50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (72) М.Е.Артеменко и Р,M.Ñêðteïíèê (56) Авторское свидетельство СССР

bb 989552, кл, Н 02 М 3/335, 1981.

Авторское свидетельство СССР

М 1529369, кл. Н 02 М 3/335, 1987, Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в источниках вторичного электропитания для преобразования уровня постоянного напряжения.

Цель изобретения — улучшение массогабаритных показателей преобразователя и увеличение диапазона изменения тока нагрузки.

На фиг. 1 представлена функциональная схема регулируемого однотактного преобразователя напряжения; на фиг. 2— временные диаграммы его работы.

Преобразователь напряжения содержит трансформатор 1, первичная обмотка которого через регулирующий транзистор 2 подключена ко входным выводам преобразователя, а вторичная обмотка трансформатора первым концом соединена с первым выводом конденсатора 3, Рекуперационный диод 4 llQpBblM электродом соединен с первым входом LC-фильтра 5, к выходам которого подключена нагрузка, причем вторичная обмотка трансформатора 2 шунтирована цепью, состоящей из встречно по5U„„1826113 А1 (54) РЕГУЛИРУЕМЫЙ ОДНОТАКТНЫЙ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ (57) Использование: источники вторичного электропитания для преобразования уровня постоянного напряжения. Сущность изобретения: преобразователь напряжения содержит трансформатор, регулирующий транзистор, конденсатор, рекуперационный диод. 2 ил. следовательно включенных дополнительных диодов 6, 7, точка соединения одноименных электродов диодов которой подключена ко второму входу LC-фильтра.

Вторым электродом рекуперационный диод

4 подключен ко вторичной обмотке трансформатора, причем рекуперационный и один из дополнительных диодов имеют точку соединения разноименных электродов.

Преобразователь напряжения в устано- (ф вившемся режиме работает следующим об- р разом. На управляющие электроды транзистора 2 поступают широтно — модулированные импульсы (фиг. 2, а). При проводящем состоянии транзистора 2 на вторичной обмотке трансформатора 1 наводится э.д.с., Ы . запирающая диоды 4, 7 и отпирающая диод

6. При этом происходит уаапичаниа тока намагничивания трансформатора 1 (пунктир на фиг. 2, в) и увеличение тока дросселя LC фильтра 5 (фиг. 2, б). Конденсатор 3 разряжается током дросселя (фиг. 2, г), замыкающимся через диод 6 (фиг. 2, д), Через конденсатор С-фильтра 5 замыкается пе1826113 ременная составляющая тока дросселя, а постоянная составляющая поступает в нагрузку. При выключении транзистора 2 запирается диод 6 и отпираются диоды 4, 7.

Ток намагничивания трансформатора 1 замыкается через диод 4 (фиг. 2, ж) и конденсатор 3. Ток дросселя (фиг; 2, б) замыкается через диод 7 (фиг. 2, е) и конденсатор 3. В результате имеет место размагничивание сердечника трансформатора независимо от 10 величины тока нагрузки, а ко входу LC-фильтра 5 через диод 7 прикладывается напряжение конденсатора 3, что приводит к частичной модуляции напряжения на входе (С-фильтра. 15

Обозначим: Š— входное напряжение, приведенное ко вторичной обмотке трансформатора, y — коэффициент заполнения импульсов, следующих с периодом Т, 0< и

Uz — напряжения на конденсаторе 3 и на- 2о грузке соответственно. Тогда иэ баланса вольт-секундных площадей на обмотках трансформатора и дросселя в установившемся режиме можно записать: е T

81 С

Т2

Кп-(— y) 8 С

Регулируемый однотактный преобразователь напряжения, содержащий трансформатор, первичная обмотка которого через регулирующий транзистор подключена к входным выводам преобразователя, а вторичная обмотка трансформатора первым концом соединена с первым выводом конденсатора, рекуперационный диод, первым

5 электродом соединенный с первым входом

LC-фильтра, к выходам которого подключена нагрузка, причем вторичная обмотка трансформатора шунтирована цепью, состоящей из встречно последовательно включенных дополнительных диодов, точка соединения одноименных электродов диодов которой подключена к второму входу

LC-фильтра, отличающийся тем, что, с целью улучшения массогабаритных показателей преобразователя и увеличения диа. пазона изменения тока нагрузки, рекуперационный диод включен между вторым выводом конденсатора и вторым концом вторичной обмотки трансформатора, причем рекуперационный и один из дополнительных диодов имеют общую точку соединения разноименных электродов.

Величина пульсаций выходного напря- 3(>кения при параметрах L и С выходного фильтра определяется (фиг. 2. б);

1 AI Т " =;гс -ж-- =

81 С

Относительная величина пульсаций 4р равна:

02 (2 — ) 81 С

В прототипе соответствующие величины равны:

01- и - Е у/(1 -y); "= л."-:гт =

1 Л1 Т

Е y = Ui(1 - у); 0 = Е r/(1 y): (Е + 01 Uz) y=(02-01)(1 У) 02 E y(2- г)/(1 У) Анализ выражений для относительных коэффициентов показывает, что в заявляемом устройстве эта величина не менее чем в 2 раза меньше., чем у прототипа при тех же параметрах L, С выходного фильтра и частоте коммутации.

Таким образом, включение рекуперационного диода между вторым выводом конденсатора и вторым концом вторичной обмотки трансформатора так, чтобы рекуперационный и один из дополнительных диодов имели точку соединения разноименных электродов, позволяет уменьшить массогабаритные показатели выходного LC-фильтра и увеличить диапазон изменения тока нагрузки.

Формула изобретения

3 ч.

Составитель M. Артеменко

Техред М. Моргентал Корректор М. Петрова

Редактор Л, Павлова

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

Заказ 2321 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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