Инвертирующий бестрансформаторный понижающий преобразователь постоянного напряжения Советский патент 1984 года по МПК H02M3/335 

00

а

ел

Изобретение относится к преобразова тельной технике и может быть использовано при разработке источников вторично го электропитания, Известны повышающие и понижающие бестрансформоторные преобразователи нап рял«ения, содержащие разрядно-зарядные цепи на конденсаторах и диодах, которые работают в однотактном режиме 1 и 2 Недостатками известных преобразова.тепей являются малая нагрузочная способ ность и повышенные пульсации напряжения на нагрузке. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является бестрансформаторный понижающий преобразовател содергкащий управляемый ключевой элемент и заряцно-разрядный узел, состоящий из t1 последовательно включенных целочедс, образованных последовательно соединенными конденсатором и зарядным диодом, npTrieM точки соединения последних через разрядные диоды подключены к выxoднo fy выводу для подключения наг руз1ш, зашунтированной конденсатором фильтра, при этом точки соединения упомянутых последовательных цепочек через диоды подключены к второму выводу конденсатора первой цепочки, образующего входной вывод зарядно-разрядного узла, выходной вывод которого образован катодом зарядного диода п -цепочки, где п 1, 2, 3, 4 и т.д. - коэффициент понижения напряжения преобразователя, при этом зарядно-разрядный узел подключен к выходу управляемого ключевого элемента З . Недостатком этого преобразователя является низкая нагрузочная способность с повьЕцеш1ыми пульсациями выходных напряжений, поскольку заряд и разряд емкостей происходит в разные полуперио- ды, сдвинутые один относительно другого на 180°. Цель изобретения - повышение нагрузочной способности и снижение пульсаций выходного напряжения. Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь напряжения, содер йшщий управляемый ключевой элемент и зарядно-разрядный узел, состоящий из последовательно включенных цепочек, образовашгых последовательно соедтшенными конденсатором и зарданым диодом, причем точки соединения последних через разрядные диоды подключены к выходному выводу для подключения нагрузки, зашунТ1фованной ко щенсатором фильтра, при этом точки соединения упомянутых последовательных цепочек через диоды подключены к второму выводу конденсатора пер- вой цепочки, образующего входной вывод зарядио-разрядного узла, выходной вывод которого образован катодом зарядного г диода п цепочки, где п 1, 2, 3, 4 и т.д. коэффиииент понижения напряжения преобразователя, .введен второй аналогичный зарядно-разр5иный узел, ключевой элемент вьшолнен по мостовой схеме, в диагональ переменного тока которого включены встречно друг другу упомянутые зарядно-разрядные узлы. На чертеже показана принципиальная электрическая схема устройства. . Преобразователь содержит управляемый ключевой элемент 1, который построен по мостовой схеме на транзисторах 2, 3, 4 и 5, управляемых мостовым мультивибратором на транзисторах 6-9 с дифференцирующими времязапающими цепями, первый 10 и второй 11 аналогичный за- рядно-разрядные узлы, состоящие из трех последовательно соединенных цепочек, образованных последовательно соединеннь ми конденсаторами и зарядными диодами 12,13| 14, 15 и 16, 17, причем точки соединения конденсатора и зарядного диода в каж,аой цепоч.ке через разрядные диоды 18, 19 и 20 подключены к выходному выводу 21 для подключения нагрузки 22, зашуитированной конденсатором фильт ра 23, при этом точки соединения упомян нутых последовательных цепочек через диоды 24 и 25 подключены к второму выводу конденсатора первой цепочки 12, образующего входной вывод разрядно-зарядного узла 26, выходной вывод 27 которого образован катодом зарядного диода последней цепочки. Зарядно-разрядные , узлы 10 и 11 включены встречно друг другу и подключены в диагональ переменного тока (точки 28 и 29) мостового ключевого элемента 1. Вывод ЗО общий вывод преобразователя. Устройство работает следующим обра зом. . В каждый полупериод мультивибратор на ключевых транзисторах вьщает последовательно на выходах между выводом 28 и общим выводом 30, выводом 29 и выводом 30 пт-ггающие однопол5фные импульсы напряжения. Эти импульсы, следующие друг за другом с нулевой скваж- i ностью, поочередно через зарядные диоды 13,15 и 17 в первый полупериод заряь жают конденсаторы 12, 14 и 16 первого

зарядно-раэрядного узла 1О, а во второй попупериод конденсаторы 12, 14 и 16 второго зарядно-разрядного узла 11. Одновременно с этим в течение второго по- лупериода конденсаторы 12, 14 и 16 разряжаются на нагрузку 22 через диоды 24 и 25 первого узла 10 и ключевой транзистор 5, а также через диоды 18, 19 и 2О второго узла 11. В третий попу период на нагрузку 22 разряжяюгся конденсаторы 12, 14 и 16 через диоды 24

и 25 и ключевой транзистор 3, а также через диоды 18, 19 и 2О второго узла 11,

Таким образом, процесс разряда накопительных конденсаторов на нагрузку 22 в отличие от известных устройств происходит непрерывно, вследствие чего при одной и той же мощности первичного источника увеличивается нагрузочная способность и в два раза снижаются пульсации выходного напряжения на нагрузке.

ИНВЕРТИРУЮЩИЙ БЕСТРАНСФОРМАТОРНЫЙ ПОНИЖАЮЩИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий управляемый ключевой элементи аарядно-разрядный узел, соотояший из П последовательно включенных цепочек, образованных последовательно соединенными когщенсатором и зарядным диодом, причем точки соединения последних через разрядные диоды подключены к выходному выводу для подключения наг рузки, зашунтированной конденсатором фильтра, при этом точки соединения упомянутых поЬледовательных цепочек через диоды подключены к второму выводу конденсатора первой цепочки, образующего входной вывод зарядно-разрядного уз.ла, выходной вывод которого образован катодом зарядного диода п. цепочки, где М- 1,3,4 и т.д. - коэффициент понижения напряжения преобразователя, отличающийся тем, что, с целью увеличения нагрузочной способности и снижения пульсаций выходного напряжения, ввеi ден второй аналогичный зарядно-разряцный узел, ключевой элемент вьшолнен по (Л мостовой схеме в диагональ nepeMeJiHoro тока которого включены встречно друг другу упомянутые заряано-разрядные узлы.