Двухтактный преобразователь постоянного напряжения Советский патент 1988 года по МПК H02M7/538 

00

I;D

do

Q СП 4;

Изобретение относится к электротехнике. Цель - повышение КПД. Обмотка положительной обратной связи вмотана во введенное отверстие в сердечнике выходного трансформатора 4. Она разделена на две полуобмотки 5, 6, каждая из которых вмотана так, что их соединение является встречно-последовательным для основного магнитного потока, возбуждаемого первичной обмоткой 3 выходного трансформатора 4, и согласно-последовательным для магнитного потока, возбуждаемого обмоткой положительной обратной связи. В устройств е происходит формирование симметричной частной петли гистерезиса сердечника выходного трансформатора 4 и появляется возможность путем выбора количества витков полуоб- моток 5, 6 работать на любой частной петле гистерезиса. 1 з.п. ф-лы. Зил.

t П Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в источниках вторичнрго электропитания ;истем радиотехники, автоматики и вы- 1ислительной техники.

Целью изобретения является повьппе- нйе КПД двухтактного преобразователя Постоянного напряжения.

На фиг.1 представлена электричес- кая принципиальная схема двухтактного преобразователя постоянного напряже- фия; на фиг.2 и 3 - расположение ком- футируклцих обмоток в .отверстии ферро- rjiapHHTHoro сердечника выходного тран(форматора.

I Двухтактный преобразователь посто- 4нного напряжения содержит два истора 1 и 2, коллекторы которых Присоединены к крайним выводам пер- йичной обмотки 3 выходного трансфор- йатора А, обмотка положительной обратной свяаи, состоящая из двух полуобмоток 5 и 6, токоограничительные Двухполюсники 7 и 8 и две коммутируюп|ие полуобмотки 9 и 10.

Преобразователь работает следующим образом.

Предположим, в исходный момент от- KJpMT транзистор 1. К первичной обмот- 3 трансформатора 4 подключено нап- р яжение источника питания. В сердеч- йнке трансформатора 4 возбуждается н арастающий, магнитный поток Ф, котор|ый генерирует в полуобмотке обратной 5 электродвижущую силу. По цепи пЬлуобмотка 5 - токоограничительный двухполюсник 7 - переход эмиттер - транзистора 1 - полуобмотка 5 протекает отпирающий ток. По аналогичной цепи для транзистора 2 протекает ток утечки перехода эмиттер - база. К выводам полуобмоток 9 и 10 приложено напряжение, равное напряжению между базами U, транзисторов 1 и 2:

Ui,i -Ui + и, ,

где и - напряжение на обмотке 6;

Ui - падение напряжения на пере- ходе база - эмиттер транзистора 1.

Полуобмотки 9 и 10 включены встречно-последовательно таким образом, что выходное напряжение на их концах генерируемое основным магнитным потоком Фр, равно нулю, т.е. выполняется равенство

S,-u;5

гы

to

где S, , S,j - площадь сердечника, охватываемая витками ujj, ю юлуобмоток 9 и 10 соответственно.

Напряжение U, возбуждает в контуре вокруг отверстия ферромагнитного сердечника магнитныр1 поток ф, который (фиг.2) в сечении S, ферромагнитного сердечника выходного трансформатора 4 складывается с магнитным потоком Ф, а в сечении S вычитается. Таким образом, локальная область ферромагнитного сердечника в сечении S, перемаг- ничивается быстрее, чем весь сердечник. Предположим, в некоторый момент времени произошю намагничивание области с сечением S. В этом случае замкнутая вокруг отверстия магнитная цепь для потока разрывается, условия компенсации напряжения полуобмоток 9 и 10 на их концах перестают выполняться и между базами транзисторов 1 и 2 появляется разность потенциалов, определяемая в основном ЭДС полуобмотки 10, генерируемой основньш магнитным потоком.

По цепи полуобмотка 9 - токоограничительный двухполкюник 8 - обмотка 6 - переход эмиттер - база транзистора 1 протекает запирающий ток. После запирания транзистора 1 благодаря энергии, накопленной в намагни- чив аемом контуре первичной обмотки 3, включается транзистор 2 и в дальнейшем процесс повторяется аналогично описанному.

В случае, если одна из полуобмоток, например 10, охватывает весь ферромагнитный сердечник трансформатора 4 (фиг.З), но выполняется усло-« вие компенсации ЭДС при их-соединении, а также полярность включения их концов, когда магнитный поток ф, возбуждаемый обмоткой 9, совпадает в сечении S , охватываемом обмоткой 9, с основным магнитным потоком Ф, то процесс протекает аналогично описанному, только запирание транзистора 1 осуществляется током, генерируемым ЭДС полуобмотки 10, охватывающей весь ферромагнитный сердечник.

В предлагаемом устройстве за счет размещения коммутирующих обмоток выходного трансформатора на ферромагнитном сердечнике обеспечивается симметрирование петли гистерезиса, по которой перемагничивается основной объем ВЕлходного трансформатора, а также Появляется возможность путем

выбора количества витков полуобмоток работать на любой частной петле гистерезиса, что повышает КПД и надежность преобразователя.

Формула изобретения

нитный сердечник выходного трансформатора имеет отверстие, в котором размещены две коммутирующие полуоб- мотки, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД преобразователя, коллекторы транзисторов присоединены к крайним выводам первичной обмотки трансформатора, крайние вывотранзистора, эмиттеры которых ПОДКЛЮ- Q ды обмотки положительной обратной свячены к первому входному выводу, а базы присоединены к первым выводам то- коограничительных двухполюсников, выходной трансформатор, средний вывод

аи которого подключены к вторым выводам токоограничительных двухполюсников, а две коммутирующие полуобмотки соединены встречно-последовательно и

первичной обмотки которого подключен ,5 включены между базами транзисторов.

к второму входному. выводу, вторичная обмотка присоединена к выходным выводам, средний вьгеод обмотки положительной обратной связи подключён к

нитный сердечник выходного трансформатора имеет отверстие, в котором размещены две коммутирующие полуоб- мотки, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД преобразователя, коллекторы транзисторов присоединены к крайним выводам первичной обмотки трансформатора, крайние выводы обмотки положительной обратной свяаи которого подключены к вторым выводам токоограничительных двухполюсников, а две коммутирующие полуобмотки соединены встречно-последовательно и

включены между базами транзисторов.

2. Преобразователь по п.1, о т л и- чающийся тем, что одна из коммутирующих полуобмоток охватывает весь ферромагнитный сердечник выходФиг.З