Резонансный преобразователь постоянного напряжения Советский патент 1988 года по МПК H02M3/337 

со со

00 Од

ел

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в источниках вторичного электропитания систем радиотехники, автоматики и вычислительной техники.

Цель изобретения - снижение массы и габаритов преобразователя постоянного напряжения.

На фиг.1 приведена схема резонансного преобразователя постоянного напряжения; на фиг.2 - диаграммы напряжений и токов на элементах преобразователя.

Резонансный преобразователь пос- тоянного напряжения содержит два дросселя 1 и 2, подключенные первыми выводами к первому входному вьшоду, а вторыми выводами присоединены к первым силовым выводам управляемых клю- чей 3 и 4, вторые силовые выводы которых присоединены к второму входному выводу, развязывающий трансформа- .тор 5, .вторичная обмотка которого соединена через выпрямитель 6 и фильтр 7 с выходными выводами устройства, конденсатор 8, присоединенный к одной из обмоток развязывающего трансформатора 5, и блок 9 управления.

Резонансньш преобразователь постоянного напряжения работает следую- щим -образом.

Пусть в некоторый момент времени t отпирается ключ 3 и запирается ключ 4 (фиг.2 0,5- управляющие напряжения показаны для случая биполярных прп-транзисторов), В дросселе 1 накапливается энергия, ток в нем линейно возрастает (фиг.2в), протекая по пути: первый входной вывод - дроссель 1 - ключ 3 - второй входной вывод. Одновременно через первичную обмотку трансформатора 5 и связанный с ней конденсатор 8 протекает импуль тока от дросселя 2, накопивщего энергию в предьщущий полупериод (фиг.2 г) формирующий полуволну выходного напряжения (фиг.2 (j). Цепь протекания тока: дроссель 2 - первичная обмотка трансформатора 5 - ключ 3 - первый входной вывод - дроссель 2. В момент времени tg + Т/2, когда напряжение на трансформаторе 5 спадает до нуля, блок 9 управления производит очередное переключение ключей в противопо- ложное состояние, т.е. запирание .ключа 3 и отпирание ключа 4 (фиг.2 я 5). На интервале (to+ Т/2) - ()

5

0

дроссель 2 накапливает энергию, а дроссель 1 - отдает ее через трансформатор 5, выпрямитель 6. и фильтр 7 в нагрузку 8. В дальнейшем процессы протекают аналогично. Ток, потребляемый от источника питания, имеет форму, близкую к синусоиде с постоянной составляющей (фиг.2е ). Квазисинусоидальную форму имеет напряжение на силовом трансформаторе 5 (фиг.2), что значительно облегчает режим работы трансформатора 5, вьтрямителя и фильтра, приводя к повышению КПД и уменьщению уровня пульсаций и высокочастотных помех на преобразователя.

Переключение ключей в предлагаемом преобразователе происходит при нулевом значении напряжения, а фронт его нарастания - плавный, что позволяет уменьшить величину коммутационных потерь и обеспечить безопасный режим переключения. В преобразователе отсутствуют сквозные токи. Все перечисленные факторы повьшают КПД преобразователя на 7-15% и надежность функционирования устройства, а также позволяют повысить частоту преобразования до сотен килогерц, что приводит к уменьшению массы и габаритов реактивных элементов. Кроме того, в преобразователе отсутствуют возвратные диоды, шунтирующие ключи, что упрощает конструкцию преобразователя. Фо,.,рмула изобретения

1Резонансньй преобразователь постоянного напряжения, содержащий два дросселя, первые выводы которых присоединены к первому входному выводу, а вторые выводы - к первым силовым выводам управляемых ключей и к крайним выводам первичной обмотки развязывающего трансформатора, вторичная обмотка которого соединена через выпрямитель и фильтр с выходными выводами, блок управления, выходные выводы которого подключены к выходным выводам преобразователя, второй входной вывод которого подключен к вторым силовым выводам управляемых ключей, отличающийся тем, что, с целью снижения массы и габаритов, введен конденсатор, присоединенный к одной из обмоток развязывающего трансформатора, один из выводов вторичной обмотки которого подключен к третьему входному выводу блока управления.

to Vf Фиг.2

Изобретение относится к области электротехники. Цель - снижение массы и габаритов. Устр-во содержит два дросселя 1, 2, через управляемые ключи 3, 4 подсоединенные к входньп выводам. Вторичная обмотка развязывающего трансформатора 5 через выпрямитель 6 и фильтр 7 подключена к выходным выводам. Переключение ключей 3, 4 происходит при нулевом напряжении с плавным фронтом нарастания, что позволяет уменьшить величину коммутационных потерь и обеспечить безопасный режим переключения. 2 ил. с S