Однотактный преобразователь напряжения Советский патент 1987 года по МПК H02M3/335 

Изобретение относится к преобра- збвательной технике, к вторичным источникам электропитания, и может применяться в качестве источника питания радиоэлектроаппаратуры.

Целью изобретения является расширение диапазона регулирования выходного напряжения.

На чертеже представлена принципиальная схема преобразователя напря- О источника постоянного напряжения окажения.

Однотактный преобразователь напряжения содержит входные выводы 1, первый 2 и второй 3 ког мутирующие транзисторы, разделительный транзистор 4 блок 5 широтно-импульсного регулирования с разделительным трансформатором 6, три вторичные обмотки которо- го через токоограничительные резисторы 7, 8 и 9 соединены соответственно с базой и эмиттером первого 2, второго 3 и разделительного 4 транзисторов, выходной трансформатор 10, г вторичная обмотка которого через выпрямительный диод 1 1 соединена с LCD- фильтром 12, первый 13, второй 14, третий 15 и четвертый 16 рекупераци- онные диоды, аноды первого 13 и четвертого 16 рекуперационных диодов соединены с ограничительным выводом I источника постоянного напряжения и эмиттером второго коммутирующего трансформатора 3, коллектор которого соединен с вторым выводом второй первичной обмотки выходного трансформатора 10 и анодом второго рекупера- ционного диода 14, катод которого соединен с катодом третьего рекупера- ционного диода 15, положительным выводом 1 и коллектором первого коммутирующего транзистора 2, эмиттер которого соединен с катодом первого рекуперационного диода 13 и первым выводом первой первичной обмотки выходного трансформатора 10, второй вывод которой соединен с анодом Tpefbero рекуперационного диода 15 и коллектором разделительного транзистора 4, эмиттер которого соединен с первым выводом второй первичной обмотки выходного трансформатора 10 и катодом четвертого рекуперационного диода 16.

Преобразователь напряжения работает следующим образом.

Широтно-импульсный регулятор 5 вырабатывает импульсы управляющих напряжений со скважностью ,, ,

где Т - период коммутации, t. - длительность управляющего и тульса. В течение времени t импульсы управления через разделительный трансформатор и токоограничительные резисторы 7, 8 и 9 поступают на базы коммутирующих транзисторов 2 и 3 и разделительного транзистора А, поддерживая их в открытом состоянии. Напряжение

зывается приложенньм к двум соединенным последовательно одинаковым пер- вичным обмоткам трансформатора 10. Это напряжение, равное U, трансформируется на вторичную обмотку, выпрямляется выпрямительным диодом 6 и поступает на вход LCD-фильтра 12 И через него на нагрузку. К каждой первичной обмотке трансформатора 10 приложено 1/2 и„. По первичной обмотке в этом интервале протекает ток, определяемый следующими величинами: током, потребляемым дросселем фильтра 12, и током намагничивания трансформатора. Ток намагничивания трансформатора изменяется практически по линейному закону.

В остальную часть периода импульсы управления отсутствуют и коммутирующие транзисторы 2 и 3 и разделительный транзистор 4 заперты. Напряжение на выходе поддерживается за счет энергии, запасенной в реактивных элементах LCD-фильтра 12. Ток намагничивания первичных обмоток выходного трансформатора 10 не может измениться мгновенно, поэтому он в

каждой обмотке продолжает протекать в прежнем направлении через рекуперационные диоды 13 и 15 (для-первой обмотки) и диоды 14 и 15 (для второй обмотки) навстречу источнику I постоянного напряжения, К каясдой первичной обмотке при этом прикладывается полное напряжение источника I с полярностью, противоположной напряжению в предыдущем интервале.Под действием этого напряжения ток намагничивания спадает по линейному закону.

В течение времени протекания тока намагничивания рекуперационные диоды 13 - 16 открыты и к транзисторам приложены напряжения. После прекращения тока диоды запираются и в течение времени до окончания полупериода напряжение на входе и выходе выходного трансформатора 10 отсутствует. .

31

Таким образом, за счет введения дополнительных элементов и связей, обеспечивающих более быстрый спад тока намагничивания, достигается увеличение диапазоиа регулирования вы- ходного напряжения.

Кроме того, уменьшается амплитуда toKa через коммутирующие транзисторы 2 и 3 и выпрямительный днод 13 и 14; уменьшаются габариты выходного фильтра 12 за счет снижения времени в течение которого фильтр должен поддерживать напряжение иа нагрузке а также уменьшается зффективное значение тока через выходной трансфор- матор.

Формула изобретения

Однотактный преобразователь на- пряжения, содержащий первый и второй коммутирующие транзисторы, первый и второй рекуперационные диоды, выходной трансформатор, выпрямительный диод, выходной LCD-фильтр, блок ши- ротно-импульсного регулирования с разделительным трансформатором, первая вторичная обмотка которого через первый токоограничительный резистор соединена с базой и эмиттером пер- вого коммутирующего транзистора, а вторая вторичная обмотка через второй токоограничительный резистор - с базой и эмиттером второго коммутирующего транзистора, коллектор кото- рого соединен с анодом второго реку- перациоиного диода, а эмиттер с от

Редактор А.Шандор

Составитель Н Цишевская

Техред Л.Сердюкова Корректор А.Тяско

Заказ 1978/54 Тираж 661Подписное

ВНИШИ 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

рицательным выводом и анодом первого рекупёрационного диода, катод которого соединен с первичной обмоткой выходного трансформатора и эмиттером первого коммутирующего транзистора, коллектор которого соединен с положительным входным выводом и катодом второго рекуперационного диода, вторичная обмотка вьпсодного трансформатора через выпрямительный диод соединена с выходньм ЬСВ-фильтром, отличающийся тем, что, с целью увеличения диапазона регулирования выходного напряжения, введены разделительиый транзистор, третий и четвертый рекуперационные диоды, вторая первичная обмотка выходного трансформатора и третья вторичная обмотка разделительного трансформатора, через третий токоограничительный резистор соединенная с базой и эмиттером разделительного транзистора, коллектор которого соединен с вторым выводом первой первичной обмотки выходного трансформатора и анодом третьего рекуперационного диода, катод которого соединен с катодом второго рекуперационного диода, эмиттер разделительного транзистора соединен с катодом четвертого рекуперационного диода и первым выводом второй первичной обмотки выходного трансформатора, второй вывод которой соединен с анодом второго рекуперационного диода, анод четвертого рекуперационного диода соединен с анодом первого рекуперационного диода.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к вторичным источникам питания. Цель изобретения - расширение диапазона регулирования выходного напряжения. Однотактный преобразователь содержит коммутирую шие транзисторы 2 и 3, блок широтно- импульсного регулирования 5, разделительный трансформатор 6, выходной трансформатор 10, рекуперационные диоды 13, 14. Введение разделительного транзистора 4 и рекуперационных диодов 15, 16 обеспечивает быстрый спад тока намагничивания, уменьшает амплитуду тока через транзисторы, уменьшает габариты выходного фильтра . 1 ил. (Л