Однотактный резонансный преобразователь Советский патент 1988 года по МПК H02M3/335 

фиг.1

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано при разработке вторичных источников питания.

Цель изобретения - повьппение КПД и надежности.

На фиг. 1 приведена схема одно- тактного резонансного преобразователя на фиг.2 - временные диаграммы работы преобразователя (при номинальной и пониженной нагрузках).

Преобразователь содержит первый 1 и второй 2 транзисторные ключи, конденсатор 3, силовой трансформатор 4, токовьй трансформатор (датчика тока) 5, систему 6 управления, выпрямитель 7 и индуктивный фильтр 8.

Прео.бразователь работает следующим образом.

В установившемся режиме в момент с5, (фиг. 2) система 6 управления вырабатывает тактовый импульс отпирающей полярности для транзистора 1, который поддерживается во включенном

ние длительности протекания полуволны синусоидального резонансного тока, которая приблизительно определяется соотношением

где

о - С

- ;

ЭК6

с,

-величина емкости накопительного конденсатора;

-эквивалентная индуктивность, включающая пересчитанные распределенную индуктивность силовой цепи, индуктивность рассеяния силового трансформатора 4 и индуктивность фильтра 8.

Длительность цикла отбора энергии является медленно изменяющейся функцией тока нагрузки.

По окончании протекания кванта энергии в нагрузку конденсатор 3 заряжается до величины, близкой Vg ток в первичной обмотке токового трасформатора 5 прекращается, транзистор 1 автоматически выводится из насыщения и запирается. По истечении необходимой паузы, изменяемой в зависимости от величины нагрузки системой 6 управления, в момент t появляется тактовый импульс отпирающей полярности для транзистора 2, который также поддерживается во включенном состоянии токовым трансформатором 5 и выключается по окончании разряда

„

j

20

5

0

5

0

5

0

5

накопительного конденсатора 3 на нагрузку через силовой трансформатор 4, выпрймитель 7 и индуктивный фильтр 8.

При этом трансформаторы 4 и 5 работают в двухтактном режиме, а их сердечники перемагничиваются по полному циклу. Для уменьшения влияния неидеальности транзисторных ключей, выражающейся в конечной величине падения напряжения на транзисторах в насыщенном состоянии .j. ,, на симметричность двухтактного режима работы трансформаторов коллектор транзистора 2 может быть подключен к отводу первичной обмотки силового трансформатора 4 (фиг. 1, пунктир). Резонансный принцип работы преобразователя с плавными формами коллекторных токов транзисторов ослабляет влияние некоторого расхождения величины напряжения, прикладываемого к первичной обмотке силового трансформатора 4 при прямом и обратном циклах, на симметричность перемагничивания и одностороннее насыщение не наблюдается,

Силовой трансформатор 4 может иметь несколько вторичных обмоток, предназ- наченных для получения ряда вторичных напряжений. Транзисторные ключи могут быть иного типа проводимости, тогда для их управления потребуются гальванически развязанные вторичные обмотки токового трансформатора 5,

На фиг. 2 изображены диаграммы работы преобразователя при облегченной нагрузке. С увеличением тока нагрузки или уменьшением входного напряжения VgK система 6 управления увеличивает частоту формирования тактовых импульсов для поддержания установленной величины выходного напряжения V g, (фиг. 2). Однако максимальная длительность цикла резонансного отбора энергии не должна превьппать 50% от периода преобразования. Попытка дальнейшего увеличения задающей частоты приводит к коммутации транзисторов 1 и 2 не при нулевом токе, что вызывает дополнительные потери и нарушение резонансного режима работы преобразователя. Возможно решение с построением ключей 1 и 2 на основе МДП-тран- зисторов и включением датчика 5 тока в гюбую точку их общей выходной цепи. Такое построение схемы резонансного преобразователя позволяет повысить частоту преобразования за счет более

31

высоких частотных свойств полевых транзисторов и улучшить технологичность преобразователя исключением моточного изделия.

3725374

второго транзисторных ключей объединены и подключены к системе управления, одни из одноименных силовых выводов транзисторных ключей имеют об- щую точку, отличающийся

Формула изобретения тем, что, с целью повьшения КПД и надежности, введены выпрямитель, индуктивный фильтр и датчик тока в виде токового трансформатора, первичная обмотка которого включена между конденсатором и общей точкой транзисторных ключей, к управляющим входам которых подключена его вторичная обмотка, причем вторичная обмотка силового трансформатора через выпрямитель и индуктивный фильтр соединена с выходными выводами, к которым подключен вход системы управления.

Однотактный резонансный преобразователь постоянного напряжения, д содержащий подсоединенные к входным выводам и включенные последовательно первый транзисторный ключ и LC- контур, выполненный на конденсаторе и первичной обмотке силового транс- форматора, имеющего вторичную обмотку, причем LC-контур зашунтирован силовой цепью второго транзисторного ключа, управляющие входы первого и

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано во вторичных источниках питания. Цель изобретения - повышение КПД и надежности. Преобразователь содержит транзисторные ключи 1 и 2, резонансный контур, выполненный на конденсаторе 3 и первичной обмотке силового трансформатора 4, систему управления 6. Введение токового трансформатора 5 и подключение системы управления 6 к выходным вьшодам обеспечивает повышение КПД за счет работы трансформаторов в двухтактном режиме и перемаг- ничивания сердечников по полному циклу. Повышение надежности обеспечивается за счет плавного переключения транзисторов. 2 ил.