Однотактный стабилизированный конвертор Советский патент 1983 года по МПК H02M3/335 

(5) ОДНОТАКТНЫЙ СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано во вторичных источниках питания.

Известен также стабилизированный KOHBejDTOp с параметрической системой стабилизации, содержаций силовой транзистор, транзисторный 1слюч и опорный стабилитрон с тиристором 1Недостатками такого конвертора являются низкий КПД и большое выходное сопротивление.

Наиболее близким к изобретению является однотактный стабилизированный конвертор-, содержащий силовой трансформатор, первичная обмотка ко-, торого через транзисторный кгюч соединена с ВХОДНЫК01 выводами у а вторичная через выпрямитель и LC-фипьтр с выходными выводами, к которым подключен блок ограничения коллекторного тока, соединенный выходом с первой обмоткой переключающего трансфориаКОНВЕРТОР

тора, один вывод второй обмотки которого соединен с управляыцим выводом транзисторного ключа С.

Недостатком известного конвертора является сложность схемы.

Цель изобретения - упрощение схемы и повышение КПД.

Поставленная цель достигается тем, что в состав однотактного стабилизированного конвертора введен токостаби.10 лизирующий двухполюсник, который одним выводом подключен к первому входному выводу, а другим выводом - к катоду диода, общая точка соедине15ния которых подключена к другому выводу второй обмотки переклг)чаю1цего трансформатора, анод указанного дисэда подключен к второму входному выво ду и эмиттеру транзисторного ключа,

20 причем упомянутый диод шунтирован введенным конденсатором.

На чертеже представлена принципи альная блок-схема конвертора. 3 Однотактный стабилизированный конвертор состоит из силового трансформатора 1, переключающего трансформатора 2, содержащего первую 3, вторую k и третью 5 обмотки, транзис торый ключ 6, выпрямитель 7, фильтр 8 блок ограничения коллекторного тока 9 токостабилизирующего двухполюсника 10, диода 11, шунтироианного . конденсатором 12.. Первичная обмотка силового трансформатора 1 через последовательно со единенуые третью 5 обмотку переключа ющего трансформатора 2 и транзисторный ключ 6 соединена с входными выводами, а вторичная обмотка через вы прямитель 7 с lsC-фильтром В - с выходными вь1водами, с KOTOpi.fM подключен блоктограничения коллекторного тока 9 выход которого соединен с пер вой 3 обмоткой переключающего трансформатора 2, вторая Ц обмотка которого одним выводом соединена с управляющим выводом транзисторного ключа 6 а другим - с точкой соединения выводов токостабилизирующего двухполюсника 10 и цепи, состоящей из диода 1 шунтированного конденсатором 12. Другие выводы токостабилизирупщего двухполюсника 10 и цепи, состоящей из диода 11 и конденсатора 12, подключены к входным выводам конвертора. Рассмотрим процессы, происходящие в конверторе за один период его-работы. В момент времени, когда происходртт отпирание транзисторного ключа б, ток протекающий при этом в третьей 5 обмотке трансформатора 2 трансформируется в его. вторую k обмотку, что приводит к насыщению транзисторного ключа б и переразрядку конденсатора 12 д напряжения открытого диода 11. Ток намагничивания трансформатора 2 линеино нарастает до своего максимально го значения. Когда происходит насыщение сердечника переключающего трансформатора 2, ток из третьей обмотки 5 перестает трансформироваться во вторую 4. Это приводит к запиранию транзисторно го ключа 6. Ток намагничивания трансформатора 2 начинает уменьшаться, а напряжения на его обмотках меняют знак на противоположный, и процесс за пирания транзисторного ключа 6 ускоря ется. Размагничивание трансформатора 2 осуществляется через его пер3684вую 3 обмотку и выход блока ограничения коллекторного тока 9. При эТом напряжение на конденсаторе 12 линейно возрастает, а ток намагничивания трансформатора 2 уменьшается. Процесс размагничивания трансЛорматора 2 продолжается до тех пор, пока напряжение на управляющем выводе транзисторного ключа б, равное сумме возрастающих напряжений на цепи из диода 11 и конденсаторе 12 и на второй обмотке трансформатора 2, не достигнет значения, при котором и происходит отпирание транзисторного ключа б. После отпирания транзисторного ключа процессы повторяются и т.д. Стабилизация выходного напряжения осуществляется путем изменения коэффициента заполнения импульсов на выходе выпрямителя 7 при изменении сопротивления выхода блока ограничения коллекторного тока 9. Предположим, что выходное напряжение конвертора увеличилось, 1ри этом сопротивление блока ограничения коллекторного тока 9 уменьшается. Следовательно, во время закрытого состояния ключа б снижаются скорости изменения тока намагничивания трансформатора 2 и напряжения на управляющем выводе ключа б, что приводит к увеличению минимального тока намагничивания и времени закрытого состояния TpaFiSHCTOpHoro ключа б . Время открытого состояния ключа транзистора б уменьшается за счет сужения диапазона изменения тока намагничивания. При увеличении длительности закрытого и уменьшении длительности открытого состояний транзисторного ключа б происходит уменьшение коэффициента заполнения, тем самым компенсируется увеличение выходного напряжения конвертора. Качество стабилизации конвертора зависит от коэффициента передачи блока ограничения ограничительного тока и числа витков первой обмотки переключающего трансформатора 2. Запуск конвертора осуществляется при появлении входного напряжения в момент отпирания транзисторного ключа б током токостабилизиру)щего двухполюсника 10. Упрощение схемы достигается путем уменьшения количества элементов, а