Однотактный преобразователь постоянного напряжения Советский патент 1986 года по МПК H02M3/335 

1

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитания для преобразования постоянного напряжения .

Цель изобретения - повышение КПД. На чертеже приведена принципиальная электрическая схема предлагаемого однотактного преобразователя постоянного напряжения.

Преобразователь содержит силовой трансформатор 1, первичная обмотка 2 которого через силовой транзистор 3 подключена к первичному источнику 4. К П.ШОСОВОМУ выводу источника подсоединен пусковой резистгор 5, соединенньй с базой транзистора 3, Вторичная обмотка 6 через выпрями- .тельный диод 7.подключена к сглажи- Бающему конденсатору 8 и нагрузке 9. Первая обмотка 10 управления подключена к базе транзистора 3 через ди- од 11 и базовьш резистор 12. Вторая . обмотка 13 управления подключена к последовательно соединенным время- задающим резистору 14 и конденсато- ру 15 и через второй диод 16 - к накопительному конденсатору 17, ко- торьм че-рез вспомогательный транзистор 18 подключен к управляющему входу силового транзистора 3. Управляющий вход вспомогательного транзистора 18 шунтирован туннельным диодом 19 и через диод 20 и резистор гщнен с времязадающ;им конденсатором 15. Третья .обмотка 22 управления си-, лрвого трансформатора 1 через диод 23 и резистор 24 подключена к управляющей входной цепи вспомогательного транзистора 18.

Преобразователь работает следующим образом.

Открытие силового транзистора 3 током пускового резистора 5 приводит к появлению тока через первичную обмотку 2 силового трансформатора 1. Вспомогательный транзистор 18 заг крыт,.и напряжение на первой обмотке 10 управления удерживает силовой транзистор 3 в открытом состоянии. 15 это время происходит накопление электромагнитной энергии в трансфор- маторе 1, и ток через силовой-транзистор линейно возрастает.

Накопительный конденсатор 17 заряжается через диод 16 до напряжения на второй обмотке 13 управления. Одновременно происходит перезаряд

10

15

12447612

времязгщающего конденсатора 15 с полярнос .тью, указанной на чертеже без скобок.

Увеличение напряжения на времяза- 5 дающем конденсаторе 15 приводит к увеличению тока через туннельный ,сц1од 19. При достижении током через туннельньп диод 19 пикового значе.- ния на нем гфоисходит скачкообразное возрастание падения напряжения, вспомогательный транзистор 18 открывается и отрицательное напряжение накопительного конденсатора 17 прикладагеается к управляющему переходу силового транзистора 3, что приводит к его ф.орсированнону запиранию.

После запирания силового транзистора 3 изменяется полярность напря- 20 жения на -обмотках силового трансформатора 1 и энергия, накопленная в трансформаторе, через выпрямительный диод 7 передается в сглаживающий конденсатор 8 и нагрузку 9. В это время времязадающий конденсатор 15 перезаряжается по цепи: обмотка 13 резистор 14 - конденсатор 15. Напрялогние на третьей обмотке 22 управления удерживает вспомогательный транзистор 18 в открытом состоянии до тех пор, пока вся энергия, накоп- лейная в силовом трансформаторе 1, не будет передана в нагрузку 9 и напряжение на его обмотках не станет равным ну.лю„ Вспомогательный транзистор 18 закрьзвается, силовой транзистор открывается под действием тока, протекающего через п-усковой резистор 5, и процессы в устройстве повторяются.

25

30

35

40

45

50

55

Отк :ытие силового транзисторного . ключа 13 предлагаемом устройстве npo- i исходит при отсутствии тока в силовой цепи, поэтому через пусковой резистор протекает лишь ток, смещающий управляющий переход в прямом направлен:ии,, что позволяет уменьшить П1этери в пусковом резисторе.

Кроме того, исключение паузы между передачей энергии от трансформатора в нагрузку и открыт ие силового транзистора позволяют уменьшить ток в силовой цепи во время открытого состояния силового транзисторного к повысить тем самым КПД.

Отк :ытие силового транзисторного . ключа 13 предлагаемом устройстве npo- i исходит при отсутствии тока в силовой цепи, поэтому через пусковой резистор протекает лишь ток, смещающий управляющий переход в прямом направлен:ии,, что позволяет уменьшить П1этери в пусковом резисторе.

Кроме того, исключение паузы между передачей энергии от трансформатора в нагрузку и открыт ие силового транзистора позволяют уменьшить ток в силовой цепи во время открытого состояния силового транзисторного к повысить тем самым КПД.

3

Формула изобретения Однотактный преобразователь постоянного напряжения, содержащий силовой трансформатор, перв1ичная обмотка -которого одним выводом подключена к первому входному выводу преобразователя, а вторым выводом через силовой транзистор - к второму входному выводу преобразователя, вт

ричная обмотка через силовой диод подключена к выходным вьшодам преобразователя, шунтированным фильтрующим конденсатором, первая обмотка управления подключена одним вьюо- дом к управляющему входу силового транзистора, вторая обмотка управления подключена к задающей последовательной RC-цепочке, к конденсатору которой через пороговый элемент подключена управляющая входная цепь вспомогательного ключа, соединяющеСоставитель В.Моин Редактор Н.Швыдкая Техред М.Ходанич

Заказ 3926/57 Тираж 631Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 11303Ь, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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

го . управляющий вход сило.вого. транзистора с накопительным конденсатором, который через первый диод подключен также к второй обмотке уп- равления, и пусковой резистор, под- ключенньй одним выводом к первому входному вьтоду преобразователя, о т- личающийся тем, что, с целью повышения КПД, первая обмотка управления соединена с управ-ля кщим входом транзистора через последовательно соединенные первый диод и базовый резистор, пусковой резистор другим вьшодом подключен к базе силового транзистора, а в силовой трансформатор введена третья обмотка управления, подключенная через последовательно соединенные второй диод и вспомогательный резистор к управ- лякщей входной цепи вспомогательного ключа.

Корректор А.Тяско

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано во вторичных источниках питания. Цель.изобретения - повьшёние КПД. Устройство содержит. силов.ой трансформатор (Тр) 1, транзистор (Т) 3, пусковой резистор 5, выпрямительный диод 7, конденсатор 8. Тр 1 содержит первичную обмотку 2,три обмотки управления (ОУ) 10, 13, 22 и вторичную обмотку 6. Устро.йство содержит также пороговый элемент 20, 21, вспомогательный транзистор (ВТ) 18, туннельный диод 19 и времязадающий конденсатор 15. Введение третьей обмотки управления 22, диода 23, резистора 24, а также подключение ОУ 22 к базе ВТ 18 обеспечивает открытие Т 3 при отсутствии тока в силовой цепи. При этом в силовой цепи через пусковой. резистор 5 протекает лишь ток, смещающий управляющий переход в прямом направлении, что позволяет уменьшить потери. Кроме того, исключение паузы между пер едачей энергии Тр .1 в нагрузку и открытием Т 3 позволяет уменьшить ток в силовой цепи по время открытого состояния Т 3 и повысить тем самым КПД. 1 ил. ;о (Л IC 4 4 Од