Бестрансформаторный понижающий преобразователь постоянного напряжения Советский патент 1986 года по МПК H02M3/07 

Каждый зарядно-разрядный узел включен в диагональ моста переменного тока ключевого элемента через соответствующий из дополнительно введенных запирающих диодов 19. Коллекторы транзисторов 29, 30 подключены соответственно к точкам соединения катода запирающего диода 19 с конденсатором 22 и катодом диода 20 с конденсатором 23. Эмиттеры транзисторов 29, 30 объединены, образуя один из выходных выводов. Базы транзисторов 29, 30 каждого зарядно-разрядного узла 17,

1

Изобретение относится к электротехнике, а именно к источникам питания с бестрансформаторным понижающим преобразованием напряжения.

Цель изобретения - повьшение КПД путем получения неинвертированного выходного напряжения по отношению к полярности напряжения первичного источника питания.

На чертеже представлена схема преобразователя.

Преобразователь содержит управляемый ключевой элемент, построенный по мостовой схеме на транзисторах 1-4, которые управляются мостовым мультивибратором, вьтолненньм на транзисторах 5-8 с дифференцирующи- ми времязадаюпщми цепями, построенными на резисторах 9-14 и конденсаторах 15 и 16, Кроме того, преобразователь содержит первьй 17 и второй 18 аналогичные зарядно-разрядны узлы, подключенные через запирающие диоды 19, в диагональ переменного тока ключевого элемента, каждьй из которых включает в данном случае дв последовательно соединенные цепочки состоящие из последовательно соединенных попарно зарядных диодов 20 и 21 и конденсаторов 22 и 23.

Точки соединения элементов в цепочках подключены через разрядные диоды 24 и 25 к общему проводу, при этом положительные обкладки конденсаторов 22 первых цепочек являются входными выводами зарядно-разрядных узлов, а выходами этих узлов являют18 через дополнительно введенные ограничительные резисторы 31, 32 соединены с анодом запирающего диода 19, не принадлежащему данному узлу. Указанное соединение элементов позволя- ет-получить неинвертируемое выходное напряжение по отнощению к напряжению источника питания, что позволяет сократить потери, полезной мощности, так как потери определяются в основном сопротивлением переходов коллектор - эмиттер открытых транзисторов. Этим /достигается поставленная цель. 1 ил.

O

5

ся катоды зарядных диодов 21 вторых цепочек. Выходы обоих узлов соединены друг с другом и образуют выход 26 для подключения нагрузки 27, за- щунтированной конденсатором фильтра 28. Между входами последовательных цепочек и выходом 26 включены активные коммутирующие элементы - транзнс- I торы 29 и 30, причем их коллекторы водключены к входам последовательных цепочек, а эммитеры - к выходу 26. Базы этих транзисторов через ограничительные резисторы 31 и 32 подклю- чены к диагонали переменного тока ключевого элемента, причем базы транзистороБ, входящих в первый узел, подключены к аноду запирающего диода второго узла, а базы транзисторов, входящих во второй узел, подключены к аноду запирающего диода первого

узла. Общим выводом преобразователя является второй вывод 33 нагрузки 27.

Преобразователь работает следующим образом.

На выходах мультивибратора (между выводом 34 и выводом 33 - первый выход; между вьшодом 35 и выводом 33 - второй выход) в каждый полупериод появляются питающие однополярные импульсы напряжения., Эти импульсы следуют друг за другом с нулевой скважностью. Режим следования импульсов обеспечивается построением и выбором элементов схемы мультивибратора. Нап0

5

0

5

ряжением этих импульсов через зарядные диоды 20 и 21 заряжаются ковден- саторы 22 и 23, причем конденсаторы

первого узла заряжаются в нечетный полупериод и разряжаются в четный, а конденсаторы второго узла заряжаются в четный полупернод, разряжаясь в нечетный. При этом запирающие дно- ды не препятствуют заряду конденсаторов 22- и 23. Разряд этих конденсаторов на нагрузку происходит по цепи положительно заряженная обкладка конденсатора 22(23) - участок коллектор эмиттер транзистора 29(30) - нагрузка 27 - обгций провод (вывод 33) - разрядный диод 25(24) - отрицательная обкладка конденсатора 22(23). При этом дополнительные запирающие диоды I9 предотвращают разряд конденсаторов 22 первых цепочек в диагональ переменного тока ключевого элемента. Таким образом обеспечивается указанное направление протекания то- ка через нагрузку, создающее на ней неинвертирующее напряжение по отношению к первичному источнику напряжения. Это позволяет значительно сокра

тить потери полезной мощности, в ре- зультате чего КПД достигает значения 80190%, поскольку потери мощности определяются, в основном, сопротивлением переходов коллектор-эммитер открытых транзисторов. Формула изобретения

Бестрансформаторный понижающий преобразователь постоянного напряжения, содержащей управляемый ключевой

элемент, выполненный по мостовой схе- 35 узле коллектором подключен к входу ме, диагональю постоянного тока соединенный с. выводами дпя подключения источника постоянного напряжения и в цепь диагонали переменного тока которой включены встречно два одинаковых зарядно-разрядньпс узла, состоящих каждый из последовательно вклю40

соответствующей из последовательных цепочек, эмиттером - к второму выхо ному выводу дпя подключения нагрузки, а базой - через один из дополнительно введенных ограничительных резисторов к аноду запирающего диод другого зарядно-разрядного узла.

ор Г.Гербер 6851/56

Составитель Л.Устинкина Техред В.,Кадар

Корре Подпи

Тираж 631

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

f О 5 2025

79026

ченных цепочек,

30

образованных 1са;«дая последовательно соединенными конденсатором и зарядным диодом, причем каждая из точек соединения элементов в последовательных цепочках через со- ответствую1ций разрядньш дпод подключена к общему проводу, образующему первый выходной вывод для подключения нагрузки, зашунтированной конденсатором фильтра, положительная обкладка конденсатора первой цепочки каждого зарядно-разрядного узла образует его входной вывод, а вторым выходным выводом для подключения нагрузки является общая точка соединения выходных выводов зарядно-разряд- ных узлов, образованных катодами зарядных диодов их п-х цепочек, где п 1,2,3,4 и т.д. - коэффициент понижения напряжения преобразотзателя, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД путем получения неинвертированного выходного напряжения по отношеншо к полярпости напряжения первичного источника питания, каждый зарядно-разрядный узел включен в диагональ моста переменного тока ключевого элемента через дополнительно введенный запирающий диод, катодом соединенный с входом узла, и в каждый зарядно-разрядный узел дополнительно введены активные коммутирующие элементы в виде транзисторов, каждый из которых в данном

узле коллектором подключен к входу

соответствующей из последовательных цепочек, эмиттером - к второму выходному выводу дпя подключения нагрузки, а базой - через один из дополнительно введенных ограничительных резисторов к аноду запирающего диода другого зарядно-разрядного узла.

Корректор А.Тяско Подписное

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для понижения постоянного напряжения . Цель изобретения - повьшения КПД. Преобразователь содержит управ- ляемъй ключевой элемент на транзисторах 1-4, соединенных по мостовой схеме и управляемых костовым мультивибратором на транзисторах 5-8 с дифференцирующими времязадающими цепями, а также зарядно-разрядные узлы 17, 18. В каждый зарядно-р зрядный узел введены.активные коммутирующие эле- . менты в виде транзисторов 29, 30. (Л с N9