Однотактный преобразователь постоянного напряжения Советский патент 1985 года по МПК H02M3/335 

Изобретение относится к преобразовательной технике и предназначено ,цля преобразования постоянного напр жения одного уровня в постоянное напряжение другого уровня. Цель изобретения - уменьшение ма сы и габаритов однотактного конвертора. На фиг. 1 изображена схема предлагаемого преобразователя; на фиг„2 диаграммы изменения напряжения на обмотках трансформатора и дросселя (соответственно U, U-y) и тока первичной обмотки дросселя 1 , Устройство содержит соединенные к входным вывода : для подключения к источнику 1 питания полностью управляемый ключ 2, управляющий вход которого связан с блоком 3 управления и трансформатор 4, к вторичной обмотке трансофрматора подключен однополупериодный выпрямитель 5 с LCD-фильтром, состоящим из диода 6, дросселя 7 и конденсатора 8, дополнительная обмотка дросселя 7 через диод 9 подключена параллельно выпря мителю 5s а нагрузка 10 присоединена параллельно конденсатору 8 фильт ра. . При рассмотрении принципа деистВИЯ устройства будем полагать, что дроссель фильтра работает в режиме непрерывного потока, ток намагничив ния трансформатора пренебрежимо мал по сравнению с током нагрузки а потери в элементах схемы отсутствую После замыкания ключевого элемен та 2 (момент t, на диаграммах) напряжение источника 1 прикладывается к первичной обмотке трансформатора Напряжение на обмотках дросселя фильтра имеет знак, обозначенный на фиг. 1 без скобокS магнитный поток в его сердечнике нарастает, ток дро селя протекает по цепи; вторичная обмотка W трансформатора, диод 6, обмотка Wg дросселя, параллельно соединенные конденсатор 8 и нагрузка 10. На данном временном интервал диоды 6 и 9 заперты обратным напряж нием боьр р 9о.р.,р- и, ), где , W./W , п, Wg /Wg - коэффициенты тра формации трансфо матора и дроссел соответственно , Е - напряжение источника питания; Urt - напряжение нагрузки. В момент tj ключ размыкается, Напряжение на обмотках дросселя скачком меняет знак и приобретает полярность, обозначеннуто на фиг. 1 в скобках. Дроссель начинает отдавать энергию в нагрузк/ током, протекающим через первичную обмотку и диод 6. Напряжение с дополнительной обмотки дросселя, равное , через открывший диод 6 и диод 9 прикладывается к вторичной обмотке трансформатора, обеспечивая размагничивание его сердечника. Ток размагничивания протекает ло цепи: (+)W5 , диод 6, обмотка трансформатора, диод 9 (-)Wg . Фактически через диод 6 на временном интервале tj- t протекает разность токов первичной обмотки дросселя и тока размагничивания трансформаторов . В момент времени t трансформатор насыщается, напряжение на его обмотках скачком уменьшается до нуля, к диоду 6 в обратном направлении прикладывается напряжение дополнительной обмотки дросселя и он запирается. На временном интервале tj-t4 энергия дросселя передается в нагрузку током, протекающим через последовательно соединенные обмотки Wg jWg дросселя, диод 9 и вторичную обмотку Wg трансформатора. В силу непрерывности магнитного потока в сердечнике дросселя в момент tj, когда ток из витков Wg переводится в витки Wg +Wg , ток lyyg первичной обмотки дросселя скачком уменьшается в d+ng ) раз. В момент t вновь замыкается ключ 2 и описанные процессы повторяются. Для полного перемагничивания трансформатора необходимо выполнение следующего условия: Угнал - максимальный где Y коэффициент заполнения;tumax - максимальная длительность замкнутого состояния ключа; Т - период.

В данном устройстве 5 меньшены габариты и масса за счет уменьшения требуемой емкости фильтра, на всем интервале разомкнутого состояния ключа (tj-t) дроссель передает накопленную в нем энергию и,поэтому требуемый коэффициент пульсаций выходного напряжения обеспечивается конденсатором меньшей емкости.

ОДНОТАКТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий управляемый ключ, силовая цепь которого подсоединена к входным выводам через первичную обмотку выходного .трансформатора, вторичная обмотка которого через однополупериодный выпрямитель и LCD-фильтр подсоединена к выходным выводам, причем дроссель LCD-фильтра содержит дополнительную обмотку, один из выводов которой через диод подсоединен к входу однополупериодного вьшрямителя, отличающийся тем, что, с целью улучшения массогабаритных показателей, другой вывод дополнительной обмотки дросселя подключен, г СЛ к выходу однополупериодного выпрямителя. WT2 Wri M И Wai в;)7 Оо to 9 М v/a2 «-) J« ho J 1