Преобразователь постоянного напряжения Советский патент 1987 года по МПК H02M3/00 

П

Изобретение относится к электротехнике и может быть иснользовано в системах электропитания и автоматики для регулирования и преобразова- ния постоянного напряжения.

Цель изобретения - повьпиение К1Щ и надежности путем уменьшения напряжения на ключе в процессе его коммутации.

На фиг. 1 и 2 изображены варианты схемы преобразователя постоянного напряжения.

Преобразователь содержит подключенный к одному входному питающему выводу 1 силовой ключ (транзистор) 2, управляемый с блока 3 управления, электрическую нагрузку 4, например, выходной трансфо{)матор, первичная обмотка 5 которого подключена через ди- од 6 к выводу силового ключа 2 и подсоединена к другом входному питающему выводу 7. LCD-трехполюсник состоит из диода 8, конденсатора 9 и последовательной цепи из дросселя 10 и дио да 11. Последовательная цепь элементов 8 и 9 включена между входным выводом 7 и точкой соединения ключа 2 и диода 6, а 1,С-ветвь 10 - 11 трехполюс ника подсоединена дросселем 10 к вход ному выводу 1.

В варианте схемы, изображенной на фиг. 2, трансформатор 4 нагрузки снабжен дополнительной обмоткой 12, включенной последовательно в LC- ветвь 10 - 11 трехполюсника.

Преобразователь работает следую- иц1м образом.

При размыкании ключа 2 напряжение на нем поднимается до некоторого зна- чения, превышающего двойное напряжение питания, вследствие заряда индуктивной энергией нагрузки. Потенциал на левой обкладке конденсатора 9 при этом иоддсрживается на уровне напря- жения питания, диод 8 открыт и скорость нарастания напряжения на ключе 2 ограничивается конденсатором 9.

После окончания разряда индуктивности 5 нагрузки 4 потенциал левой обкладки конденсатора 9 спадает до нуля (происходит привязка к выводу 1 по цепи диод 11, дроссель 10), а напряжение на ключе 2 уменьшается. Диод 6 при этом заперт обратным напряжением.

При включении ключа 2 напряжение на нем падает до нуля, а потенциал на левой обкладке конденсатора 9 при

,

0

5 о 5 о

t

0

0

5

13

нимает значение, равное напряжению на ключе 2 перед его включением, но с обратным знаком. Контур, образованный конденсатором 9 и дросселем 10, начинает перезаряжаться, и потенциал на левой обкладке конденсатора 9 изменяется по синусоидальному закону и при достижении значения напряжения питания фиксируется на этом уровне вследствие отпирания диода 8.

При последующем размыкании ключа 2 цепь конденсатора 9 оказывается замкнутой с самого начала и напряжение на ключе нарастает без скачка (от нуля), за счет чего и уменьшаются коммутационные потери в ключе, т.е. повышается КПД и надежность.

Наличие дополнительной обмотки 12, напряжение на которой при замкнутом ключе равно части напряжения питания, обеспечивает существенное снижение максимального напряжения на ключе, что дополнительно повьппает надежность преобразователя или обеспечивает работу преобразователя с тем же ключом при более высоком питающем напряжении, что расширяет его эксплуатационные возможности.

Формула изобретения

1. Преобразователь постоянного напряжения, содержащий силовой управляемый ключ, подключающий первичную обмотку выходного трансформатора к входным питающим выводам преобразователя, и LCD-трехполюсник, емкостная ветвь которого подключена к дочке соединения ключа с цепью первичной обмотки, диодная ветвь - к первому входному питающему выводу преобразователя, с которым соединена первичная обмотка выходного трансформатора, а последовательная индуктивно-диодная ветвь - к второму входному питающему выводу преобразователя, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД и надежности путем снижения напряжения на ключе в процессе его коммутации, в цепь первичной обмотки выходного трансформатора согласно-последовательно с силовым ключом введен блокирующий диод.

2. Преобразователь по п. 1, отличающийся тем, что выходной трансформатор снабжен дополнительной обмоткой, включенной последовательно в индуктивно-диодную ветвь LCD-трехполюсника.

Л

Л/;г

Составитель В.Моим Редактор Е.Копча Техред И.Верес Корректор Л.Патай

Заказ 3590/55 Тираж 659 Подписное

Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Произвопственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4 .

ГГ2

(риг. 2

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в системах электропитания и автоматики для регулирования и преобразования постоянного напряжения. Цель - повышение КПД и надежности путем уменьшения напряжения на ключе в процессе его коммутации. Устройство содержит силовой ключ 2, через диод 6 и первичную обмотку выходного трансформатора 5 подключенный к входным выводам. Введение LCD-трехполюс- ника (8, 9, 10) позволяет ограничить скорость нарастания напряжения на ключе 2. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. б (Л 00 оо о 00