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

i Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в стабилизаторах напряжения вторичных источников питания. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей преобразователя за счет получения об . точки входа и выхода. На фиг. 1-3 изображены варианты исполнения устройства, Однотактный преобразователь постоянного напряжения содержит ключевой элемент 1, двухобмоточный дроссель с обмотками 2 и 3j первый диод А, второй диод 55 конденсатор фильт ра 6j параллельно которому подключена нагрузка, 7 к диодно-конденсаторный мост, образованный конденсаторами 8 и 9 к диодами 10 и 11, Индуктивности рассеяния 12 и 13 обмоток дросселя показаны в вхаде отдельных элементов. Преобразователь работает следующим образом, Шш БКллсченик ключевого элемен™ та 1 до обмоткам 2 и 3 дросселя про текает ТОР; к в его индуктивностях накапливается реактивная энергия. При выклгочеиии ключевого элемента 1 энергия J накопленная в иядухстивностях 2,3 н 13 рекуперирует через дио 4 в нагрузку преобразователя б и 7, а энергия, иакогшенная в индуктивност 12, передается з последовательно включенные через диод 5 конденсатор 8 и 9. При следуюш, включении элемента 1 энергия индуктивности рассеяни 12s запасенная в конденсаторах 8 и возвращается в нагрузку преобразователя 6 и 7 при параллельном разрл де конденсаторов 8 и 9 чераз диоды 10 и 11 и обмотку 3 дросселя, rioKajKeMj, что заряд и разряд кокденсаторов 8 и 9 моста происходит только за счет энергии ИНДУ к тив но с т рассеяния 12 дросселя. ,11гш этого вычисляем величину напряжения ка диагонали моста, включенной параллельно цепи образов-э.н ной ключевым элементом 1 и пepвы -; диодом 4 при отсутствии индуктивнос тей рассеяния 12 и 13, Прн открытом элементе 1 гапряжение на диагонали моста равно для схем ка фиг 1„2 к 3 соответственно 1И|.х IbHxJW, W, -fW, напряжение на входе и выходе преобразователячисло витков обмоток 2 и 3 дросселя. разователе (3) перепи(2) и 1, 2 и 3 фиг, : По ючевом элементе гонали моста равно 2 и 3 соответста. ) W li. (9) ыИй ереписываем (8), м на фиг. 1-3 ; я (5) и (11), (6) ВИДШУ1, что для ие на диагонали элементе 1 ровше, чем при открытом элементе 1. Так как конденсаторы 8 и 9 заряжаются последовательно при закрытом элементе 1, а разряжаются параллельно при открытом элементе 1, то напряжения-на них-ста новятся одинаковыми после нескольких тактов работы преобразователя и опре деляются выражениями (5), (6) и (7) После заряда каждого из конденсаторов 8 и 9 до напряжения, определяемого выражениями (5), (6) и (7), напряжение на них остается неизменным при заданном входном и выходном напряжении и ток через элементы -моста отсутствует. В реальной схеме, где присутству.ют индуктивности рассеяния 12 и 13 дросселя, дальнейший заряд и разряд емкостей 8 и 9 происходит только за счет энергии индуктивности рассеяния 12 дросселя, так как именно она обеспечивает заряд конденсаторов при закрытом элементе 1 до напряжения, превышающего значение, оп ределяемое выражениями (5) (6) и (7), а следовательно, и разряд этих конденсаторов при открытом элементе 1 , Соответствующим выбором емкости конденсаторов 8 и 9 можно добиться того, что напряжение при заряде за счет индуктивности рассеяния будет увеличиваться незна чительно и выбросы напряжения на ключевом элементе будут отсутствовать. Так как энергия индуктивности рассеяния 12 дросселя составляет единицы процента от энергии индуктивности обмоток 2 и 3 дросселя, то емкость и габариты конденсаторов будут невелики и габариты всего уст ройства возрастут незначительно по сравнению с прототипом.

+ О

О + В предлагаемом преобразователе имеется общая точка входа и- выхода что делает удобным и простым его применение при параллельной работе нескольких преобразователей от одного источника питания, преобразовании двухполярного напряжения и др. Применение изобретения повысит коэффициент использования электрорадиоэлементов, позволит применять в низковольтных преобразователях (и 27 В) в качестве силового диод Шоттки, имеющий низкое максимально допустимое обратное напряжение. Формула изобретения Однотактный преобразователь постоянного напряжения,содержащий ключевой элемент, дроссель с двумя одинаковыми обмотками, первый и второй диоды и конденсатор, включенный параллельно выходным выводам преобразователя, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введен диодно-конденсаторный мост, противоположные плечи которого образованы одноименными элементами, одна диагональ моста включена параллельно цепи, образованной ключевым элементом с последовательно соединенным с ним первым диодом, а другая диагональ шунтирована вторым диодом, причем общие точки второго диода и диодов моста образованы их разноименными электродами, а общая точка первого диода и одного из диодов моста образована их одноименными электродами, кроме того, разноименные выводы обмотОк дросселя соединены между собой через ключевой элемент и связаны с входными выводами.

sf О

-О

(fijs.3

Изобретение относится к преоб разовательной технике и может быть фие.1 использовано в стабилизаторах напряжения вторичных источников питания. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей преобразователя за счет получения общей точки входа и выхода. Устр-во содержит ключевой элемент 1, двухобмоточный дроссель с обмотками 2 и 3, диодно-конденсаторный мост 9-11. Соответствуюпцм выбором емкости конденсаторов 8 и. 9 можно добиться того, что напряжение на них при заряде за счет индуктивности рассеяния будет увеличиваться незначительно и выбросы напряжения на ключевом элементе будут отсутствовать. 3 ил.