Однотактный преобразователь напряжения Советский патент 1986 года по МПК H02M3/337 

Изобретение относится к электротехнике и может быть иснользовано в устройствах электропитания, в частности при проектировании маломощных источников питания.

Целью изобретения является умень - шение габаритов и улучшение технологичности преобразователя.

На фиг о t приведена принципиальная схема устройства; на фиг. 2 - принципиальная схема блока управления о

Преобразователь напряжения содержит силовой трансформатор 1, первичная обмо тка 2 которого через регулирующий транзистор 3 подключена к входному и общему выводам питания,, вторичные обмотки 4 -4 через выходные диоды 5-5 и выходные ВЬС фильт- ры 6 -6 соединены с выходными выводами устройства, размагничивающую обмотку 7 через возвратньш диод 8, включенный в непроводящем состоянии, подключенную к входному общему выво ду, а через дополнительньш диод S и дополнительный DLC-фильтр 10 подключенную к входу блока 11 управления. Блок 11 управления (фиг. 2) содержит задающий генератор (ЗГ) 12, широтно-импульсный модулятор (ШИМ) 13 и усилитель 14 обратной связи (УОС), источник 15 опорного напряжения, транзистор 16, интегрирующий конденсатор 17, диод 18 и резистор 19.

Однотактный преобразователь напряжения работает следующим образом.

При открытом регулирующем транзисторе 3 происходит передача энергии через выходные диоды 5 -5 и выходные DLC-фильтры б накопление энергии в силовом трансформаторе 1 и передача энергии через дополнительные диод 9 и DLC-фильтр 10 в блок 11 управления.

Блок 11 управления изменяет скважность работы регулирующего транзистора таким образом, что среднее значение напряжения, выделяемое дополнительным фильтром 10, остается пос тоянным.

При закрыо-ом транзисторе 3 энергия, накопленная в выходных фильтрах б -б, передается на выходы устройства, а часть энергии, накопленной в трансформаторе 1 через размагничивающую обмотку 7 и возвратный диод 8, -открытый за счет ЭДС самоиндукции, отдается во входную цепь, напряжение

на коллекторе транзистора 3 поддерживается на уровне /шойного напряжения входного источника, поскольку индуктивность рассеивания оказывается зашунтированной конденсатором.

Блок 11 управления работает следующим образом. Задающий генератор 12 обеспечивает прямоугольные импульсы заданной частоты, скважность которых равна 2„ До тех пор пока напряжение обратной связи меньи1е значения, определяемого источником 15 опорного напряжения, транзистор 16 УОС 14 закрыт и интегрирующий конденсатЪр 17 через диод 18 и резистор 19 заряжен до уровня логической 1. Таким образом, скважность им-- пульсов на выходе блока 11 управления равна Я. При достижении заданного УРО73НЯ напряжения обратной связи транзистор 16 открывается, и скважность импульсов определяется временем разряда конденсатора 17 через транзистор 16, изменяется таким образом, что среднее значение напряжения, выделяемое дополнительным фильтром 10, остается практически постоянным.

г

Таким образом, размагничивающая обмотка 7 выполняет три функции: вопервых, в момент разомкнутого положения транзистора 3 осуществляет размагничивание силового трансформатора 13 во-вторых, в момент замкнутого положения регулирующего транзнстора 3 является обмоткой обратной связи,, обеспечивающей возможность стабилизации нескольких выходных нап ряжений; в-третьих, обеспечивает необходимое напряжение для питания

блока управления, который в данном случае представляет собой необходимую для работы DLC-фильтра нагрузку.

Следовательно, данное устройство позволяет исключить из блока управления дополнительный развязывающий трансформатор, так как в данном случае блок 11 управления не связан гальванически ни с одним из выходов устройства, что приводит к уменьшению габаритов однотактового преобразователя напряжения. Кроме того, исключается взаимовлияние выходных нгшряжений при изменении сопротивления нагрузки, поскольку дополнитель- ные выпряг-щтель 9 и DLC-фильтр 10 подключены к блоку 11 управления, величина сопротивления которого постоянна, что позволяет не устанавливать дополнительные стабилизаторы

на выходе устройства и, таким образом

уменьшить габариты преобразователя.

Технологичность изготовления силового трансформатора увеличивается за счет .исключения дополнительных обмоток для питания схемы управления и обеспечения обратной связи. Это обстоятельство приобретает особенно важное значение при проектировании маломощных многоканальных источников питания космической аппаратуры, так как в этом случае габаритные размеры сердечника определяются не площадью сечения, а размерами окна, необходи- мого для укладки обмоток,

Формула изобретенная

Однотактный преобразователь напряжения, содержащий регулирующий транзистор, силовой трансформатор с первичной, размагничивающей и и вторичными обмотками, выходные диоды, выходные DLC -фильтры, возвратный диод .и блок управления с выводом подключения к источнику напряжения положительной полярности, входным, общим

Редактор Р.Цицика

Фиг. 2

Составитель Н.Цишевская

Техред О.Сопко Корректор Т.Колб

3404/53

Тираж 31 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

и выходнымвыводами, причем к первому входному выводу преобразователя подключены начало первичной обмотки и чевез возвратный диод конец размагничивающей обмотки трансформатора а к второму входному выводу - начало размагничивающей обмотки, обсций вывод блока.управления и эмиттер .регулирующего транзистора, коллектором соединенного с концом первичной обмотки, а базой - с выходным выводом блока управления, каждая выходная обмотка трансформатора через соответствующий выходной диод и соответствующий выходной DLC -фильтр соединена с соответствующими выходными выводами, отличающийся тем, что, с целью уменьшения габаритов и улучшения технологичности путем упрощения трансформатора, преобразователь снабжен дополнительным диодом и дополнительным DLC -фильтром, подключенным выходом между входным и общим выводами блока управления, а входом через соединенные согласно-последовательно дополнитель- ньй диод и возвратньш диод - к первому входному выводу.

Однотактный преобразователь напряжения может быть использован при проектировании маломощных источников питания. Цель изобретения - уменьшение габаритов преобразователя напряжения и повьшюние технологичности его изготовления. Устройство содержит силовой трансформатор 1 с первичной, размагничивающей и несколькими вто- ричньии обмотками, регулирующий элемент 3 с блоком управления (БУ) 11. Уменьшение габаритов преобразователя обеспечивается подключением размагничивающей обмотки к входу блока управления через дополнительные выпрямители и DLC-фильтр. Введение дополнительного выпрямителя 9 и DLC- фильтра 10, подключенных к БУ 11, величина сопротивления которого постоянна, позволяет не устанавливать дополнительные стабилизаторы. Технологичность изготовления повьшается благодаря упрощению силового трансформатора за счет исключения дополнительных обмоток для питания схемы управления и обеспечения обратной связи. 2 иЛо § (Л to 00 со ч1 со Ф«г. 7