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

Изобретение относится к электр07 технике и может быть использовано в системах вторичного электропитания для преобразования напряжения.

Цель изобретения - повышение надежности и расширение области применения путем обеспечения работы от номинального значения тока нагрузки до холостого хода.

На чертеже представлена схема предлагаемого преобр азователя.

Преобразователь содержит силовой трансформатор 1 с первичной 2, вторичной 3 обмотками и обмоткой 4 возврата. Первичная обмотка 2 соединена с входными выводами через силовые электроды регулирующего элемента 5, связанного управляющим переходом с узлом 6 управления. Вторичная обмотка 3 трансформатора 1 через выпрямитель 7 и фильтр 8, состоящий из диода 9, дросселя 10 и конденсатор П, подключена к выходным выводам. Обмотка 4 возврата одним концом соединена с одним выходным вьгоодЬм, а другим концом через третий резистор 12 и силовые электроды третьего вспомогательного транзистора 13 - с другим .выходным выводом. Первичный транзистор 14 подключен управляющим переходом через первый резистор 15 параллельно обмотке дросселя 10 фильтра 8, а коллектором через четвертый резистор 16 и второй резистор 17 соединен соответственно с базой третьего 13 и второго 18 трансформаторов. Причем второй транзистор 18 силовыми электродами подключен параллельно входу фильтра 8, Резистор в коллекторе транзистора 18 необязателен, так как ток в этой цепи ограничивается обмоткой дросселя 10.

Регулирующий элемент 5 может быть выполнен, например, на транзисторе.

Однотактный преобразователь постоянного напряжения работает следующим образом.

Регулирующий элемент 5 управляетс коммутирующими импульсами от узла 6 управления. Энергия во время рабочег такта (открыт транзистор) передается во вторичной обмотке 3 трансформатор 1 через выпрямитель 7 и фильтр 8 на выходные выводы. При этом дроссель 1 фильтра запасает энергию, величина кторой зависит от тока нагрузки. Относительная длительность импульсов,

0

5

формируемых узлом 6 управления, про-, i порцйональна величине напряжения на вьпсодных выводах преобразователя. При открытом регулирующем элементе 5 сер дечник .трансформатора 1 намагничиваете ся током, протекающим по первичной обмотке 2 о Для обратного перемагничи- вания сердечника трансформатора 1 во время паузы используется обмотка 4 возврата, первый 14, второй 18 и третий 13 транзисторы с ограничивающими ток резисторами 12, 15, 16 и 17 в их цепях, Перемагничивание сердечника трансформатора I осуществляется неза- 5 висимо от величины эйергии, запасенной дросселем Ю во йремя рабочего такта. .

Если в рабочий такт дроссель 10 . фильтра запас достаточно энергии,/то в течение всей паузы он разряжается через диод 9 на конденсатор 11, При этом напряжением, создаваемым на обмотке дросселя 10, открьюается транзистор 14, который в свою очередь открывает третий транзистор 13, Обратное перемагничивание сердечника трансформатора 1 происходит током, протекающим по цепи от одного из вьшодов конденсатора 11 через обмотку 4 возврата, резистор 12 и третий транзистор 13 к другому выводу конденс-.гора. В результате пере- магничивания сердечник трансформатора 1 подготавливается к прямому то ку. В рассмотренном случае управляющие напряжения транзистором 14 ни обмотке дросселя 10 создаются за счет энергии, накопленной им в рабочий такт.

Если в рабочий такт дроссель 10 фильтра запас недостаточно энергии (например, холостой ход), то его разряд через диод 9 на конденсатор 11 прекращается в самом начале паузы. Однако в продолжении паузы до ее конца транзистор 14 будет открыт. Это достигается контуром положительной обратной связи, который образуется обмоткой дросселя 10, транзисторами 14 и 18, При наличии управляющего тока через транзистор 14 (в самом начале паузы) его коллектор- ным током через резистор. 17 открьша- ется транзистор 18. Транзистор 18, 5 открьшаясь, обеспечивает цепь разряда конденсатора I1 через обмотку дросселя 10, Ток, проходящий через обмотку дросселя 10, создает в свою

0

5

5

0

:очередь управляющее напряжение для транзистора 14. Таким образом, осуществляется действие положительной обратной связи. Транзистор 14 и вместе с йим транзистор 13 остаются-до конца паузы открытыми. Открытый транзистор 13 создает цепь для обратного перемагничивания сердеС1ника трансформатора 1. В рассмотренном случае управляющее напряжение транзистором 14 на обмотке дросселя создается за счет энергии конденсатора 11 и действия положительной обратной связи рассмотренного выше контура.

Эффективность устройства состоит в осуществлении обязательного перемагничивания сердечника трансформатора и подготовке его к рабочему ходу в широком диапазоне изменения тока нагрузки от номинального значения до холостого хода, а также в по- вьш1ений надежности эа счет исключения возможности выхода из строя ре- гулирующего .элемента.

Формула изобретени

Однотактный преобразователь постоянного напряжения, содержащий силовой зо трансформатор, первичная обмотка которого соединена с входными вьшодами

Составитель В. Моин ; Редактор В. Иванова Техред Л.Олейяик Корректор 0. Луговая

4337/57

Тираж 631 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

,

10

f5

20

25

й зо очерез силовые электроды регулирующего элемента, связанного управляющим пе- реходом с узлом управления, вторичная обмотка силового трансформатора через выпрямитель и диодно-индуктивно-емко- стной фильтр подключена к выходным выводам, а обмотка возврата одним концом подключена к -одному выходному . вьшоду, первый транзистор, подключенный управляющим переходом через первый резистор параллельно Дросселю упомянутого фильтра, а коллектором соединенный с первым вьшодом второго резистора, отличающийся тем, что, с целью повьштения надежности и расширения области применения путем обеспечения работы от номинального значения тока нагрузки до холостого хода, в него введены третий и четвертый резисторы и второй и трег- тий транзисторы, причем второй вьшод второго резистора соединен с базой второго транзистора, подключенного силовыми электродами параллельно входу упомянутого фильтра, а другой конец обмотки возврата -подключен к другому выходному выводу через последовательно соед иненные третий резисТор и силовые электроды третьего транзистора, база которого чере: четвертый резистор соединена с коллектором первого транзистора.

Изобретение относится к электротехнике и используется в системах вторичного питания для преобразования напряжения. Цель изобретения - повьшение надежности и расширение области применения. Регулирующий элемент 5 управляется коммутирующими импульсами от узла 6 управления. Энергия во время рабочего такта передается от вторичной обмотки 3 трансформатора (Тр) через фильтр 8 на нагрузку. При зтом дроссель (Др) 10 фильтра запасает энергию, величина которой зависит от тока нагрузки. Если Др 10 в рабочий такт запасает достаточно энергии, то в течение . всей паузы он разряжается через диод 9 на конденсатор 11. При этом напряжением на обмотке Др 10 отпираются транзисторы (т) 14 и 13. Обратное перемагничивание сердечника Тр 1 происходит током через конденсатор 11, обмотку 4 возврата, Т 13, .Если в рабочий такт Др 10 запасает энергии недостаточно, то его разряд прекращается в начале паузы, однако Т 14 открыт благодаря наличию контура об-1 ратной положительной связи, образованного рбмоткой Др 10, Т 14 и 18, Введение Т 13 и 18 обеспечивает перемагничивание сердечника Тр 1 и подготовку его к рабочему периоду в широком диапазоне изменения тока нагрузки от номинального значения до холостого хода, а также повышение надежности за счет исключения возможности выхода из строя регулирующего элемента. I ил. о. Л