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

J

tjKsA

к:«1

00 05

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитания для преобразования постоянного напряжения.

Цель изобретения - по.вышение КПД,

На фиг. 1 показана электрическая схема предлагаемого преобразователя; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие его работу,

Однотактный транзисторный преобразователь (фиг. 1) содержит силовой транзистор 1, силовой трансформатор 2;, первый 3 и второй 4 дополнительные тр.анзисторы, первую 5 и вторую 6 дио- дно-резистивные цепи, резистор 7, выпрямительный диод 8, диод 9, конденсатор 10 и блок 11 управления.

В коллектор транзистора 1 включена первичная обмотка трансформатора 2, один вывод вторичной обмотки которого соединен с эмиттерами транзисторов 3 и 4 и анодами диодов 8 и 9, а другой вывод подключен к входу диод- но-резистивной цепи 5 и одному из выводов конденсатора 10, Другой вьшод конденсатора 10 подключен к катоду диода 9 и,входу диодно-резистивной це пи 6,

База транзистора 3 соединена с выходом диодно-резистивной цепи 5, а его коллектор - с выходом диодно - резистивной цепи 6 и базой транзистора 4, коллектор которого через резис- .тор 7 подключен к средней точке диодно-резистивной цепи 6,

Дополнительная управляющая обмотка трансформатора подключена к входу блока 11 управления, выход которого соединен с базой транзистора 1,

.Однотактный транзисторный преобразователь постоянного напряжения работает следующим образом.

Транзистор 1, управляемьм импульсами блока управления, переключает ток, создаваемый источником питания Е в первичной обмотке трансформатора 2,

Вследствие такой коммутации во вторичной и дополнительной обмотках трансформатора 2 генерируются импульсы напряжения (фиг. 2а),

В интервале времени t - t j когда транзистор 1.открыт и в магнитном поле сердечника трансформатора 2 накапливается энергия, на вторичной обмотке наводится напряжение отрицательной полярности, которым закрьюа5

ются диод1)1 8 и 9, Ток, проходшций - через диодно-резистивную цепь 5, открывает транзистор 3, которьш шунтирует управляющий вход транзистора 4, поэтому через конденсатор 10 протекает небольшой ток, ограниченный высо- коомным резистором диодно-резистивной цепи 6, и напряжение на конденсаторе

д 10 изменяется незначительно.

Во время закрытого состояния тран- зистора 1 (интервал, времени tj - t.) энергия трансформатора 2 успевает полностью разрядиться в нагрузку. На

5 интервале времени t t, на вторичной обмотке наводится положительное напряжение, которое открывает диод 8, создавая выходной ток, и диод 9 заряжая конденсатор 10 (фиг, 2, в),

0 При этом диоды диодн.о-резистивных цепей 5 и 6 и транзистор 3 запираются, блокируя инверсные токи через транзистор 4«

По окончании разряда энергии тран-5 сформатора (момент времени t) напряжение на вторичной обмотке трансфо.р- матора 2 уменьшается,, поэтому диоды 8 и 9 закрываются Пр.и зпменьшении напряжения До величин;ы U с ta дб

0 где Uc.(o - напряжение на конденсато ре 10; и д {, - падение напряжения на диоде диодно-резистивной цепи 6, напряжение на эмиттере транзистора 4 становится меньше напряжения на его коллекторе, поэтому через транзистор 4 начинает проходить ток (фиг. 2.6) разряда конденсатора 10,что обеспечивает плавную траекторию уменьшения напряжения вторичной обмотки до нуля,

„ По окончании разряда всех элементов до следующего включения транзистора 1 токи и напряжения на элементах отсутствуют.

Таким образом, принудите,1ьное уменьшение скорости спада напряжения на вторичной обмотке при приближении его к нулю иск.лючает розкий переход магнитного потока в сердечнике трансформатора 2 через нулЬэ в результа0 те чего исключается появление ЭДС

самоиндукции, а следовательно, и возбуждение во вторичной обмотке (фиг. 2ja, штриховая линия) паразитных колебаний с частотой и амплитудой,

5 определяемой параметрами контура, состоящего из индуктивности вторичной обмотки трансформатора 2 и емкости закрытого диода 8,

Напряжение на конденсаторе 10 (фиг. 2, в) обеспечивает управление транзистором 4 только в момент времени Ц , т.е. в момент спада напряжения на вторичной обмотке трансформатора 2, не создавая затрат энергии в остальное время паузы (t - t) что повышает КПД.

Формула изобретения

Однотактный-транзисторный преобразователь постоянного напряжения, содержащий силовой трансформатор, первичная обмотка которого через силовой транзистор подключена к входным выводам преобразователя, а вторичная обмотка через выпрямительный диод соединена с выходными выводами преобразователя, блок управления, подключенный выходом к базе силового транзистора, конденсатор и два дополнительных транзистора, база первого из которых через последовательно соеа

диненные первые диод и резистор сое- Д1шена с первым выводом вторич :ой обмотки силового трансформатора, а коллектор первого дополнительного транзистора соединен с базой второго дополнительного транзистора и через последовательно соедш енные вторые диод и резистор подключен к первому

Q выводу конденсатора, второй вьшод которого соединен с перБЫм выводом вторичной обмотки силового трансформатора, о тличающийся тем, что, с целью повышения КПД, введен

5 третий диод и третий резистор, эмиттеры первого и второго дополнительных транзисторов соединены с йторым выводом вторичной обмотки силового трансформатора и через третий диод с

0 первым выводом конденсатора, а кол- лектор второго дополнительного транзистора через третий резистор подключен к точке соединения второго диода с вторым резистором.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразованию энергии, и может быть использовано во вторичных источниках питания. Цель изобретения - повышение КПД. Преобразователь содержит силовой транзистор 1, подсоединенный к входным вьшодам под силовой трансформатор 2. Вторичная обмотка силового трансформатора 2 зйшунтирозана последовательной цепью, состоящей из конденсатора 10 и ершовых цепей дополни-- тельных транзисторов .3,4. Принудительное уменьшение скорости спада напряжения на вторичной обмотке трансформатора 2 при приближении его к нулю исключает резкий переход магнитного потока в сердечнике через нуль, в результате чего исключаются появление ЭДС само шдукции и возбуждение во вторичной обмотке пар-азитных колебаний с частотой и амплитудой, определяемой параметрами контура, состоящего из индуктивности обмотки трансформатора 2 и емкости закрытого диода 8. 2 ил. с «

и

tli.