Преобразователь постоянного напряжения Советский патент 1987 года по МПК H02M3/335 

1131

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитания . для преобразования и стабилизации постоянного напряжения.

Цель изобретения - повьшшние стабильности выходного напряжения при расширении диапазона рабочих токов нагрузки.

На фиг,1 показана принципиальная схема преобразователя постоянного напряжения на два выхода с токоогра- ничительным элементом в виде дросселя, подключенным к вторичной обмотке трансформатора через дополнительную обмотку; на фиг.2 - временные диаграммы напряжений.

Преобразователь содержит силовой ключ 1, например транзистор, после- довательно с выходной цепью которого включена первичная обмотка трансформатора 2. Вторичные обмотки трансформатора через выпрямительные диоды 3 и 4 соответственно подключены к фильтрующим конденсаторам 5 и 6. Выводы конденсаторов 5 и 6 образуют два выхода стабилизатора. С вьгаодами конденсатора 5 через узел 7 сравнения связан узел 8 управления силовым ключом. Диодная цепочка из согласно- последовательно соединенных диодов 9 и 10 включена между точкой соединения диода 3 с конденсатором 5 и выводом токоограничительного элемента П .

Трансформатор 2 выполнен с первичной 12, дополнительной 13 и вторичными 14 и 15 обмотками.

Возможно исполнение преобразователя без дополнительной обмотки 13, при этом элемент 11 подключается к отводу от промежуточной точки обмотки.

Между точкой соединения обмотки 14 с диодом 3 и средней точкой диодной, цепочки 9-10 включен дополнительный конденсатор 16.

Преобразователь постоянного напряжения работает следзтощим образом.

С момента t (фиг.2) ключ 1 разомкнут - продолжается разряд энергии намагничивания трансформатора 2 в нагрузку, напряжение на обмотке 14 - и обратное (U oSp Рав.но напряжению на нагрузке, напряжение на конденсаторе 16 равно Нулю, диод 10 заперт напряжением cfU 4 oSf , где о(. - соотношение числа витков обмоток 13 и I4 или при другом исполнении доля

42

витков в верхней части обмотКи 14 до промежуточного отвода относительно числа витков всей обмотки 14. В момент t завершается разряд энер-

гии намагничивания трансформатора 2, напряжение на его обмотках спадает до нуля и исчезает запирающее напряжение на диоде 10 - наступает пауза

% При включении ключа 1 по сигналу

от узла 7 сравнения (момент t. ) на обмотке возникает запирающее напряжение и , прямое (U.j ), а к дросселю I1 оказывается приложенным

через открытый диод 10 напряжение o(U f4np , которое и заряжает конденсатор 16 до напряжения 4U (если ограничителем тока является резистор, то до напряжения U

и,4 „р.

Процесс заряда завершается на интервале tj. - tj. В момент t ключ 1 размыкается и напряжение на обмотке 14 начинает нарастать от отрицательного значения U.j4 , стремясь к положительному значению U р. Однако при достижении на обмотке напряжения U:,4o5p 4U (момент t.) открывается диод 9 и трансформатор 2 начинает разряжаться в нах рузку по це-- пи: конденсатор 16 - диод 9, а скорость нарастания напряжения на обмотке 14 резко згменьшается. В момент начала разряда (t) на .

обмотке 14 из-за наличия индуктивности в цепи возникает выброс напряже- ния (фиг.2), однако при правильном выборе величины dU напряжение на обмотке 14 ни в какой момент, времени

не превышает величину ( и исключает подъем напряжения на кон- . денсаторе 6 при отключении нагрузки.

Таким образом, и на нерегулируемом выходе преобразователя формируется

достаточно стабильное напряжение в режимах с переменной нагрузкой.

Формула изобретения

1. Преобразователь постоянного

напряжения, содержащий силовой ключ, последовательно соединенный с ним трансформатор, имеющий по меньшей мере две вторичные обмотки, каждая

из которых через выпрямительный диод подключена к фильтрующему конденсатору, выводы которого образуют выход- ные вьшоды преобразователя, а также узел управления силовым ключом, вход

которого через узел сравнения подсоединен к одному из выходов преобразователя, о тличающийся тем, что, с целью повьшения стабильности выходных напряжений при расширении диапазона рабочих токов нА- грузки, в него введены цепочка из двух согласно-последовательно соединенных диодов, токоограничительный

элемент и дополнительный конденсатор,JO ричной обмоткой трансформатора выодин вывод которого подсоединен к средней точке указанной диодной цепочки, а другой - к точке соединения выпрямительного диода с той вторичной обмоткой трансформатора, которая связана с узлом сравнения, причем с общей точкой указанного выпрямительного диода и фильтрующего конденсатора соединен один из крайних вьтодов диодной цепочки, а ее другой крайний вывод связан с указанной вторичной обмоткой через токоограничительный элемент.

2.Преобразователь по п.1, о т - л и ч а ю щ и и с я тем, что связь токоограничительного элемента с вторичной обмоткой трансформатора выполнена через промежуточный вывод последней.

3.Преобразователь по п.1, о т - личающийся тем, что связь токоограничительного элемента с втополнена через дополнительно.введенную обмотку, подключаемую к одному из - выводов указанной вторичной обмотки.

4.Преобразователь по п.1, о т - личающийся тем, что токоограничительный элемент выполнен

в виде резистора.

5.Преобразователь по п.1, о т - личающийся тем, что в качестве токоограничительного элемента использован дроссель.

1

fJtetpSp

/«

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитания. Цель изобретения - повышение стабильности вьЕ одных напряжений при расши-о фи.1 рении диапазона рабочих токов нагрузки. Преобразователь содержит силовой ключ 1, трансформатор 2, выпрямительные диоды .3,4, фильтрующие конденсаторы 5,6, узел управления. Введение конденсатора 16, диодной, цепочки 9, 10 токоограничительного элемента 11 .обеспечивает отсутствие выброса напряжения при отключении нагрузки. При разомкнутом состоянии ключа 1 напряжение на вторичной обмотке 14 (в регулируемом канале) нарастает от отрицательного к положительному значению, при достижении которого трансформатор разряжается в нагрузку через дополнительный конденсатор 16 и ди-. од 9 цепочки. Величина напряжения на токоограничительном элементе 11 выбирается большей или равной напряжению выброса. 4 з.п. ф-лы, 2 ил. с (Л оо ел ;о 4

Составитель В.Моин Редактор А.Огар Техред М.Ходанич Корректор Т.Колб

Заказ 2431/52 Тираж 660Подписное

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