Преобразователь постоянного напряжения Советский патент 1988 года по МПК H02M3/337 

20

оо со

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах Бторичного элект1)опитания для преобразования и стабилизации постоянного напряжения.

Цель изобретения - повышение Klljl.

На чертеже показана принципиальная схема предлагаемого преобразователя.

Преобразопател1 постоянного па- пряжения содержит две инверторные ячейки, каждая пз KOTOpi ix состоит из трансформаторов 1 и 2 и транзисторов 3 и 4, причем трансформатор и транзистор соединены последовательно и подключены к питаю1цим выводам. Цепь коррекции выпо.гп1ена на первых диодах 5 и 6, соединенных последовательно, и конденсаторе 7, подключен- ном одним выводом к об1цей точке соединения диодов 3 и 6. Рекуперапион- Hi.ic BTOpi ie диоды Н-1 1 подключепы к питающим выводам. Третьи диоды 12 и 13 подключают выходпую обмотку трап- сформаторов 1 и 2 к выходному фильтру, фильтр 14--16. Дополнительные обмотки 17 и 18 включены последователь по с диодами В и 9 или 1 (J и 11, а межлу co6oi i обмотки соединены посде- догттельпо и согласно через первые диоды i li 6 лепи коррекции. Конденсаторы 19 и 20 подклн) - ены параллельно пррвич}1ым обмоткам трансформаторов 1 Ил. 1)лок -1 управления под- со дчпен выходом к пепп управления транзисторам ) и 4.

Иреобразояатель работает следую- ,1цлм образом.

При включ знии транзистора 3 транс форматор лодк. гючается к источнику питания, и Mou(iiocTb передается в нагрузку. При запирании транзистора 3 (при :этог1 транзистор 4 тоже закрыт) напряжение на обмотках трансформато- ра 1 изменяет полярность и конденса- тор 7 заряжается напряжением обмотки 17 через диод 5. После окончания паузы включается транзистор 4. В этот момент напряжение на обмотке 18 (и на первичной обмотке) имеет такое же значение, как и на конденсаторе 7. Следовательно, напряжение на переходе коллектор - эмиттер равно разности напряжений источника питания и на первичной обмотке, т.е. близко к нулю. Когда транзистор 4 включен, то конденсатор 7 частично подзаряжается обратным током диода 6 до на

30

10

20 25

45 50 55

35

40

пряжения питания на интервале включения транзистора 4. В момент отключения транзистора конденсатор 7 разряжается на обмотку 18, индуктирует напряжение на первичной обмотке трансформатора 2, а напряжение на переходе коллектор - эмиттер транзистора 4 при зтом близко к нулю.

Когда транзистор 4 включен, то конденсатор 7 частично подзаряжается обратным током диода 6 от напряжения обмотки 18. После этого конденсатор 7 остается заряженным до напряжения питания на интервале включения транзистора 4. В момент отключения транзистора конденсатор 7 разряжается на обмотку 18, индуктирует напряжение на первичной обмотке трансформатора 2, а напряжение на переходе коллектор - эмиттер транзистора 4 при этом близко к нулю, что создает благоприятные условия для включения транзистора 4. После выключения напряжение на обмотке 18 изменяет полярность и перезаряжает конденсатор 7 через диод 6. В момент включения транзистора 3 напряжение на первичной обмотке трансформатора 1 равно напряжению источника питания и направлено встречно, что обеспечивает равенство нулю напряжения на транзисторе 3 и благоприятные условия для его включения. Далее процессы повторяются.

Диоды 8-11 служат ;для возврата реактивной энергии в источник пита- ния. Конденсаторы 19 и 20 служат ддтя гашения пика напряжения на трансформаторах во время выключения транзисторов, обусловленных тем, что момент выключения транзисторов 3 или 4, энергия первичной обмотки не может мгновенно передаться в дополнительную обмотку 17 или 18. Чем лучше связь между обмотками, тем меньше величина конденсаторов 19 и 20. Поэтому конденсаторы принимают энергию индуктивности в момент рассеяния выключения транзисторов 3 или 4.

В предлагаемой схеме напряжение на трансформаторах в два раза больше, чем в схеме известного преобразователя, что уменьшает величину тока через транзисторы и повьппает КПД.

Формула изобретенияПреобразователь постоянного напряжения, содержащий две однофазные инверторные ячейки, каждая из которых выполнена на соединенных последовательно транзисторе и трансформаторе, цепь коррекции, состоящую из двух первых диодов, соединенных согласно последовательно и основного конденсатора, подключенного одним вводом к общей точке соединения первых диодов, два вторых диода и блок управления, причем выходная обмотка каждого трансформатора через третьи диоды подключена к выходному фильтру, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД, дополнительно введены по одной дополнительной обмотке на каждом трансформаторе, два четвертых диода и два

дополнительных конденсатора, примем первичные обмотки трансформаторов шунтированы дополнительными конденсаторами и подк.точены к одному входному вьгеоду, а транзисторы- к другому входному выводу, каждый второй диод, дополнительная обмотка трансформатора и каждый четвертый диод соединены последовательно и подключены между входными выводами, дополнительные обмотки трансформаторов соединены последовательно и согласно через первые диоды цепи коррекции, а основной конденсатор вторым вьтодом подключен к общей точке соединения дополнительных обмоток трансформаторов.

Изобретение относится к области преобразовательной техники и может быть использовано при разработках вторичных источников питания. Цель - К11Д, Устройство позволяет формировать безонасную траАраекторию рабочей точки транзисторов 3, 4 при параллельном включении двух инверторных ячеек, что значительно уменьшает ток через транзисторы. Когда транзистор 4 включен, то конденсатор 7 частично подзаряжается обратным током диода 6 от напряжения обмотки 18. После зтого конденсатор 7 остается заряженным до напряжения питания на интервале включения транзистора 4. В момент отключения транзистора 4 конденсатор 7 разряжается на обмотку 18, индуктирует напряжение на первичной обмотке Т1)ансформатора 2, а 1 апряжение на переходе коллектор - эмиттер транзистора 4 близко к нулю, что создает благоприятные условия для его выключения. I ил. /; / /J /J « (Л