Регулируемый преобразователь постоянного напряжения Советский патент 1987 года по МПК H02M3/337 

1

1302396

W

Изобретение относится к электро технике и может быть использовано в системах вторичного электропитания систем радиотехники, автоматики и вычислительной техники.

Цель изобретения - повышение КПД преобразователя.

На чертеже показана принципиальная электрическая схема преобразователя ,.

Регулируемый преобразователь постоянного напряжения содержит первую преобразовательную ячейку с транзисторами 1 и 2 и трансформатором 3, имеющим первичную обмотку, состоящую из полуобмоток 4 и 5, и вторичную обмотку 6, вторую преобразовательную ячейку с транзисторами 7 и 8 и трансформатором 9, имеющим первичную об- мотку, выполненную на полуобмотках 10 и 11, и вторичную обмотку 12, и третью преобразовательную ячейку с транзисторами 13 и 14 и трансформатором 15, имеющим первую и вторую первичные полуобмотки 16 и 17 и вторичную обмотку 18. Вторичные обмотки всех ячеек подключены к входам выпрямителей 19-21, выходы которых соединены параллельно и подключены к нагрузке 22 преобразователя.

Цепи управления транзистора соединены с выходом блока .23 управления. Начала обмоток трансформаторов обозначены точками. Начало полуобмотки 4 и конец полуобмотки 5 подключены к первому (плюсовому) входному выводу питания преобразователя 24, а начало полуобмотки 16 и конец полуобмотки 17 - к второму (минусовому) входному выводу 25. Конец полуобмотки 10 0 соединен с началом полуобмотки 5, а конец полуобмотки 4 - с началом полуобмотки 11. Между началом полуобмотки 5 и концом полуобмотки 16 включен

(к выводам 24 и 25) подключены три согл.асно последовательно соединенные полуобмотки 5-10-16 в один полупериод и 4-11-17 в другой полупериод. Напряжение на выходе преобразователя при этом минимально, а напряжение между указанными первичными обмотками распределяется обратно пропорционально коэффициентам трансформации соответствующих трансформаторов. При открытых транзисторах 7 и 8 (соответственно по полупериодам) согласно последовательно включены только полуобмотки 5-10 и 4-11 (соответственно по полу15 периодам) и на выходе преобразователя устанавливается второй более высокий, чем ранее рассмотренный, уровень напряжения. При открытых транзисторах 1 и 2 (соответственно по полупериодам) согласно последовательно включены полуобмотки 5-16 и 4-17 (соответственно по полупериодам) и при различии в коэффициентах трансформации трансформаторов 3 и 15 при этом на выходе устанавливается третий уровень напряжения. При открытых транзисторах I, 7, 13 в один полупериод и 2, 8, 14 в другой полупериод к источнику питания подключена только первая ячейка (полуобмотки 4 и 5) и на выходе формируется максимально высокий уровень напряжения.

Так как ячейки включаются по входу последовательно, а по выходу па35 раллельно, то выходное напряжение преобразователя

К jp а

К.

20

25

30

п К,, К,,,ч-К,,К,,,+ К,,,К при открытых транзисторах 13(14),

н UpKTPI

к

lfj

-t- к.

TPl

при открытых транзисторах 7(8),

Кп

Кп

,, п .

н - п к,„ -. К,„ транзистор 1, между концом полуобмот- 45 при открыть га транзисторах 1(2), ки 4 и началом полуобмотки 17 - тран- и„ и„ ,

зистор 2, между началом полуобмоткй при открытых транзисторах 1, 7 и 13 10 и выводом 25 - транзистор 7, между (2, 8 и 14),

концом полуобмотки 11 и выводом 25 - где , трз коэффициенты транзистор В, между началом полуоб- Q трансформации трансформаторов 3, 15 мотки 10 и концом полуобмотки 16 - и 9 соответственно. Например, если транзистор 13, между концом полуобмот- принять , K. , а К,з ки 11 и началом полуобмотки 17 - тран- то получим и„/и„ 0,43; 0,6; 0,75 и зистор 14,1,5 соответственно для указанных

Преобразователь работает следую- режимов работы преобразователя, щим образом.В первых трех рассмотренных реПри открытом транзисторе 13 в один жимах работы преобразователя потреб- полупериод и транзисторе 14 в другой ляемый ток проходит только через полупериод к источнику питания U один, открытый транзистор и только в

1302396

0

(к выводам 24 и 25) подключены три согл.асно последовательно соединенные полуобмотки 5-10-16 в один полупериод и 4-11-17 в другой полупериод. Напряжение на выходе преобразователя при этом минимально, а напряжение между указанными первичными обмотками распределяется обратно пропорционально коэффициентам трансформации соответствующих трансформаторов. При открытых транзисторах 7 и 8 (соответственно по полупериодам) согласно последовательно включены только полуобмотки 5-10 и 4-11 (соответственно по полу5 периодам) и на выходе преобразователя устанавливается второй более высокий, чем ранее рассмотренный, уровень напряжения. При открытых транзисторах 1 и 2 (соответственно по полупериодам) согласно последовательно включены полуобмотки 5-16 и 4-17 (соответственно по полупериодам) и при различии в коэффициентах трансформации трансформаторов 3 и 15 при этом на выходе устанавливается третий уровень напряжения. При открытых транзисторах I, 7, 13 в один полупериод и 2, 8, 14 в другой полупериод к источнику питания подключена только первая ячейка (полуобмотки 4 и 5) и на выходе формируется максимально высокий уровень напряжения.

Так как ячейки включаются по входу последовательно, а по выходу па5 раллельно, то выходное напряжение преобразователя

К jp а

К.

0

5

0

п К,, К,,,ч-К,,К,,,+ К,,,К при открытых транзисторах 13(14),

KTPI

к

lfj

-t- к.

TPl

транзисторах 7(8),

Кп

Кп

JE.

к,„ -. ранзист ,

последнем режиме этот ток проходит по одному транзистору и полуобмотке 10(11), шунтированной транзисторами 7(8) и 13(14). Вследствие этого потери мощности в предлагаемой схеме существенно меньше, чем в изйестных устройствах, а КПД-выше.

Формула изобретения

Регулируемый преобразователь постоянного напряжения, содержащий три преобразовательные ячейки, каждая из которых содержит пару транзисторов, подключенных к первичнь1м обмоткам соответствующих трансформаторов,

обмотки трансфор- и третьей пре- ячейки выполнены средней точки для соответствующим

причем первичные маторов первой образовательной с выводами от подключения к

входным выводам питания, вторичные обмотки всех трансформаторов подсоединены через выпрямители к выходным выводам преобразователя, блок управления транзисторами преобРедактор Л.Лангазо

Составитель В.Ежов Техред А.Кравчук

Заказ 1222/54 Тираж 661Подписное

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

разовательных ячеек, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД, крайние выводы первичной обмотки трансформатора первой преобразовательной ячейки, соединенные с коллекторами транзисторов первой преобразовательной ячейки, подсоединены через включенные согласно по- . следовательно первичные полуобмотки

трансформатора второй преобразовательной ячейки с коллекторами транзисторов второй и третьи преобразовательных ячеек, а средний вывод первичной обмотки трансформатора первой преобразовательной ячейки подключен к первому входному выводу питания, второй входной вывод которого подключен к среднему выводу первичной обмотки трансформатора третьей преобраэ овательной ячейки и к эмиттерам транзисторов второй преобразовательной ячейки, а крайние выводы первичной обмотки трансформатора третьей преобразовательной ячейки подключены к эмиттерам транзисторов первой и третьей преобразовательных ячеек.

Корректор А.Обручар

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитания систем радиотехники, автоматики и вычислительной техники. Цель изобретения - повьшение КПД. Преобразователь содержит три пары управляемых ключей, первая из которых, выполненная на транзисторах , 2, подсоединена к крайним выводам первичных полуобмоток трансформаторов 5 и 4, 16 и 17, коллекторы транзисторов второй и трег- тьей пар через первичные полуобмотки соответствующих трансформаторов 10 и И соединены с коллекторами транзисторов 1 и 2, блок 23 управления, коммутирующий соответствующие ключи. Изменение выходного напряжения осуществляется за счет изменения коэф. трансформации трансформаторов преобразователя путем последовательного соединения инверторных ячеек с ключами по входу. 1 ил. (Л ос о 145 СО ;о 05