Однотактный стабилизированный преобразователь постоянного напряжения Советский патент 1988 года по МПК H02M3/335 G05F1/00 

ел

92

00

со

Изобретение отн сится к электротехнике и может найти применение в источнг-жах вторичното электропитани аппаратуры проводной с-пязи.

Известен однотактный стаби/гнчированный преобразователь постоянпого напряжения на т|:)анзистора7 э содержащий транзисторный ключ, выходной трансформатор, первич гая обмотка ко торого включена последовательно с ключом, а выходная обмотка через вырямитель и сглаживающий фильтр соединен с выно/1;ами д.гш подключечия нагрузки, ус1)литель ргмпульсов управ ления ключом, дополнительную обмотку трансформатора 5 соединенную последовательно с диодсм и подклю11енную параллельно управляющему входу транзисторно1о ключа, причем выходная обмотка выходного трансформатора включена в противофазе по отношению к первичной обмотке 5 а дополнительная - в фазе с пертзичной обмоткой с

Недостатком известного преобразователя является низкий КЩД, обусловленный увеличенным максимальным током через транзисторный ключ в рабочем диапазоне нходно ч: напряжения.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является пднотактный гтабилизирова1{Ш:.п преобраяов а т е л ,ь п о с т о я н ю г о i-i ;j при ж е н и к , с о держан.ий транзисторный ключ, выход/ной трансформатоп, первичная обмотка которого „ сосдинен5 ая ;ослед,овательно с транзисторным ключом, подключеги к нхо/пьгм преобразователя S а выходная обмотка черГЗ выпрямитель и сглажиУ ;110;инп ф;мп,тр соединена с сь)во;тамп подключени нагрузки и с входом блока утграу хзет и в цепи обратной связк гю выходис:му напряжению, соединенного ьходом с управляющим вхо/;ом транзисторного ключа, параллельно которому подключены соединенные iiocju no;iaTejii.iin дополнительная обмотка -ыходног.-; трансформатора i-r диод, причем ная обмотка включсна п с нерВИЧНОЙ обмоткой БЫХОДЧОГО рписформатора,

Недостатком ;-)35 ССТногс1 одчотакт-н ог о с т а били з i-sp о 1з а; i н о г о гтр е о- б р я з о в а теля является низкая надежность, чт обусловлено возможност ю нась; 5 еиия сердечника выходного трамсформатора в рабочее; такте тр;гнзисторного

ключа, и, как следствие, резкое увеличение тока,.

Этот режим возможен при значительном снижении входного напряжения преобразователя 5 когда длительность рабочего такта настолько возрастает, что сердечник выходного трансформатора не успевает перемагнититься в короткой паузы меж,ду рабочими тактами.

Цель изобретения - повышение на/1.Р.ЖНОСТИ однотактного стабилизированного преобразователя„

Эта достигается тем, что в однотактном стабилизрованном преобразователе постоянного напряжения, содержащем транзисторный ключ, выходной трансформатор5 первичная обмотка которогоS соединенная последовательно с транзисторным ключом, подключена к входным выводам стабилизирован- Hoio преобразователя, а выходная обмотка через выпрямитель и сглаживающий фильтр соединена с выводами для по/;ключения нагрузки и с входом блока управления в цепи обратной связи но выходному напряжению, соединенног оь1ход,ом с yнpaвJ яюшим входом транзисторного ключа, параллельно которому подключены соединенные последовательFfo догюлнительная обмотка выходного т ансформатора и диод„ причем выход ная обмотка включена в фазе с пер- обмоткой выходного трансформатора, указанная дополнительная об-отка включена согласно с первичной обмоткой выходного трансформатора 5 в противофазе. образуя совместно с чиодом запираюгцую цепь для управляющего входа транзисторного ключа,

Схема однотактного стабилизированного преобразователя представлена на чертеже

Иреобразо.затель содержит транзисторный ключ ( j гзыходной трансформатор 2, первичная обмотка 3 которого включена посо едовательно с ключом 1 Кь ходная обмотка - трансформатора 2 через выпрямитель 5 и сглаживающий фильтр 6 соединена с выводами 7, 8 длзя по/:,к.пк)чения йагрузки и с входом блока 9 упрапления в цепи обратной связи по выходному напряжению преобразователя. Выход блока 9 управления соединен с входом усилителя 10 управляющих импульсов транзисторного ключа i ,, coe;iiiHeTSHoro с входным выводом П /Дополнительная обмотка 12

трансформатора 2 соединена с катодом диода 13, в противофазе с первичной обмоткой 3 анодом подключенного к входу усилителя 10 импульсов. Другим выводом дополнительная обмотка 12 соединена с общей цепью питания и первым входным выводом 14. Цепь питания блока 9 управления связана с входными выводами через согласующий (по величине напряжения) каскад 15, а выход усилителя 10 импульсов через согласующий трансформатор 16 соедине с входом силового транзистора 17. Трансформатор 2 содержит размагничивающую обмотку 18, через диод 19 обратного хода соединенную с входными выводами.

В установившемся процессе стабилизации блок 9 управления формирует по заданной установке выходного напряжения последовательность управляющих импульсов определенной длительности и периода следования, которые усиливаются усилителем 10 и поступают на вход силового транзистора 17, осуществляющего коммутацию первичной обмотки 3 выходного трансформатора 2. Посредством размагничивающей обмотки 18 и диода 19 осуществляется за время паузы обратный ход преобразователя и уменьшение значения индукции материала сердечника трансформатора 2 до расчетного значения остаточной индукции. Выпрямитель 5 осуществляет вьтрямление инвертированного напряжения, которое сглаживается фильтром 6 и поступает на выход преобразователя. В случае спада напряжения питания под действием обратной связи по выходному напряжению блоком 9 управления осуществляется увеличение длительности импульса. Увеличивается длительность обратного хода, в который отпирается диод 19, и напряжение источника питания прикладывается к обмотке 18. При этом напряжение дополнительной обмотки 12 через диод 13 прикладываетс в запирающем направлении к- база-эмит терному переходу транзисторного усилителя 10 управляющих импульсов, обеспечивая запертое состояние усилителя 10 до завершения обратного хода (возврата индукции материала сердечника трансформатора 2 к расчетному значению остаточной индукции) , даже если с блока 9 управления уже поступает импульс управления.

При этом выходное напряжение преобразователя на время спада напряжения источника питания снижается, однако в преобразователе обеспечивается в этом режиме работы надежная защита транзисторного ключа 10 от перегрузки по току, чем обеспечивается повышение надежности устройства при изменении напряжения в широких пределах.

Таким образом, подключение дополнительной обмотки 12 через диод 13 к входу транзисторного ключа 1 в запирающем направлении при условии противофазного включения обмотки 12 по отношению к обмотке 3 трансформатора 2 исключает возможность включения транзисторного ключа 1 до полного размагничивания сердечника трансформатора 2. что соответственно исключает перегрузку транзисторного ключа 1 , а следовательно, повышает надежность стабилизированного преобразователя. ,,, «ьЗия

ОДНОТАКТНЫЙ СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий транзисторный ключ, выходной трансформатор, первичная обмотка которого, соединенная последовательно с транзисторным ключом, подключена к входным выводам стабилизированного преобразователя. а выходная обмотка через выпрямитель и сглаживающий фильтр соединена с выводами для подключения нагрузки и с входом блока управления в цепи обратной связи по выходному напряжению, соединенного выходом с управляющим входом транзисторного ключа, параллельно которому подключены соединенные последовательно дополнительная обмотка выходного трансформатора и диод, причем выходная обмотка включена в фазе с первичной обмоткой выходного трансформатора, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, указанная дополнительная обмотка включена согласно с первичной обмоткой выходного транс(Л форматора, в противофазе образуя совместно с диодом запирающую Цепь для управляющего входа транзисторного ключа,