Преобразователь постоянного напряжения Советский патент 1983 года по МПК H02M3/335 

(5) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано во вторичных источниках питания с высокой частотой коммутации транзисторов. Известен преобразователь постоянного напряжения на транзисторах, содержащий выходной трансформатор, дро сели и блок управления, подключенный выходаьш к управляющим переходам транзисторов Недостатком указанного преобразов теля является низкий КПД, особенно на высоких частотах преобразования. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности яшшется пре образователь постоянного напряжения, содержащий блок управления, соединенный выходами с управляющими переходами соответствующих транзисторов, и трансформатор, выходная обмотка которого через выпрямитель соединена с емкостным фильтром и выходны)44 зажимами преобразователя напряжения, а дололнитепьные обмотки через диоды подключены к управляющим переходам соответствующих транзисторов Г2J. Недостатком данного преобразователя является низкий КПД высокой частоте преобразования, что вызывается большими потерями в транзисторах в момент их включения. Цель изобретения - повышение КПД преобразователя .постоянного .напр}}жения путем уменьшения динамических потерь в транзисторах. Указанная цель достигается тем, что в преобразователе напр1шения, содержащем блок управления, соединенный выходами с управляющими переходами соответствующих транзисторов, и трансформатор, выходная о(нютка которого через выпрямитель Соединена с емкостным фильтром и выходныг«1 зажимами преобразователя напряжения, а дополнительные обмотки через диоды 3 подключены к управляющим переходам соответствующих транзистороо, выходы указанного блока управления соединеныс управляющими переходами соответ ствующих транзисторов через введенные дроссели. На чертеже представлена пpиf ципиальная схема преобразователя постоянного напряжения, выполненного по схеме со средней точкой ( возможно вы полнение преобразователя и по мостовой схеме}. Преобразователь постоянного напря жения содержит транзисторы 1 и 2, блок 3 управления и трансформатор (, Нагрузкой выходного трансформатора k является выпрямитель 5 с емкостным фильтром 6, выполненным на конденсаторе, трансформатор имеет дополнительные обмотки 7 крайние выводы которых через диоды 8 и 9 подключены к управляющим переходам транзисторов 1 и 2. Дроссели 10 и 11 включены последовательно с резисторами 12 и 13 в цепь между выходами блЬка 3 управления и управляющими переходами транзисторов 1 и 2. Выходные зажимы И подключены к нагрузке 15. Прямоугольное напряжение с выходов блока 3 управления поступает на управляющие входы транзисторов 1 и 2. Допустим в начальный момент времени транзистор 1 был открыт, транзистор 2 - закрыт. При смене полярности управляющего напряжения через дроссель 11 ток протекает по контуру, выход блока управления - дроссель 11 - резистор 13 - диод У - дополнительная обмотка 7. Этот ток под действием суммы напряжений (р + (Jcc) нарастает по экспоненциальному закону в течение времени выключения тран зистора 1 и времени восстановления обратного сопротивления диодов выпря мителя 5. Следует учитывать, что пос выключения транзистора 1, в течение времени восстановления диодов выпрямителя 5 конденсатор 6 разряжается на сопротивление нагрузки 15. По окончании процесса восстановления обратного сопротивления диодов выпрямителя 3 напряжение на всех обмотках трансформатора Ц уменьшается, соответственно уменьшается напря хение обратной связи UQC на о(мотках 7 что приводит к запиранию диода 9 и скачку базового тока транзистора 2. При правильном выборе постоянной вpeмe цепи управления в момент 63.4 включения транзистора 2 бросок базового тока определяется сум/юй напряжений(и -р4-Upp) что обеспечивает быстрый заряд конденсатора фильтра 6, т.е. уменьшение потерь в транзисторе при включении. Благодаря наличию дросселя 10 происходит затягивание фронта (базового тока транзистора 1 при его выключении. Это явление, в случае использования низковольтных транзисторов, увеличивает время рассасывания неосновных носителей транзистора {2), но не приводит к увеличению пульсации на конденсаторе фильтра 6, т.е. не увеличивает потери, а в случае использования высоковольтных транзисторов (с высокоомным коллектором) улучшает траекторию выключения транзисторов 1 и 2. Следующее изменение полярности уп,равняющего сигнала вызывает очередное переключение транзисторов 1 и 2 аналогично описанному выше. Таким образом, введение дросселей 10 и 11 в базовые цепи транзисторов 1 и 2 позволяет формировать базовый ток со скачком в момент включения транзисторов, что уменьшает динамические потери при включении и, следовательно, повышает КПД. Технико-экономический э()фект от применения изобретения осо(5енно заметен при высоких частотах преобразования и относительно низкочастотных диодах в выпрямителе 5. формула изобретения Преобразователь постоянного напряжения, содержащий блок управления, соединенный выходами с управляющими переходами соответствующих транзисторов, и трансформатор, выходная обмотка которого через выпрямитель соединена с емкостным фильтром и выходными зажимами преобразователя постоянного напряжения, а дополнительные обмотки через диоды подключены к управляющим переходам соответствующих транзисторов, отличающийс я тем, что, с. целью увеличения КПД путем уменьшения динамических потерь, выходы указанного блока управления соединены с управляющими переходами соответствующих транзисторов через введенные дроссели,

51001363«

Источники информации,2. Лукин А.В. Анализ работы препринятые.во внимание при экспертизеобразователей напряжения с BHeiiiHMM

К Авторское свидетельство СССРобразования. Сб. Электронная техни№ , кл. Н 03 F 3/26,$ ка в автоматике, вып. II, М., Сор,

1977,радио, 1980, с. 9б, рис. 1.

управлением при высокой частоте пре