Стабилизированный преобразователь постоянного напряжения Советский патент 1988 года по МПК H02M7/537 

Изобретение относится к преобразовательной электротехнике и может быть использовано во вторичных источниках электропитания.

Целью изобретения является снижение уровня высокочастотных несиммет- .ричных помех на входе и выходе стабилизированного преобразователя постоянного напряжения, а также улучшение его массогабаритных показателей.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема стабилизированного преобразователя постоянного напряжения.

Стабилизированный преобразователь постоянного напряжения выполнен по однотактной схеме и содержит переключающий транзистор 1 и выходной трансформатор 2 с первичной обмоткой 3 и вторичной обмоткой 4, через выпрями- ,тель 5 и фильтр 6 соединенной с выводами для подключения нагрузки и входом форми рователя 7 управляющих импульсов, выходом подключенного к входной цепи транзистора 1, двухобмо- точный дроссель 8 для.ограничения скорости нарастания коллекторного тока транзистора 1, диод 9 и конденсатор 10, подключенные к выводам дросселя 8, дополнительный конденсатор И. Обмотки 12 и 13 дросселя 8, основной 10 и дополнительный 11 конденсаторы включены в противоположные плечи моста, в одной диагонали которого включен диод 9, а другая диагональ включена последовательно в коллекторной цепи транзистора 1. Размаг- ничивакяцая обмотка 14 выходного трансформатора 2 через рекуперацион- ный диод 15 соединена с выводами для подключения источника входного напряжения. Диод 15 зашунтирован конденсатором 16, ограничивающим скорость нарастания коллекторного напряжения транзистора 1 для обеспечения нахождения последнего в безопасной области рабочих параметров. Выпрямитель 5 выполнен на прямом 17 и обратном 18 диодах.

Стабилизированный преобразователь постоянного напряжения работает сле- дукяцим образом.

При переключении транзистора 1 энергия источника входного напряжения через трансформатор 2, выпрямитель 5 и фильтр 6 поступает на выходные выводы преобразователя. Формирователь 7 управляющих импульсов обес0

5

0

0

5

0

5

0

5

печивает переключение транзистора 1 со скважностью, необходимой для поддержания выходного напряжения преобразователя на заданном уровне.

При закрытом транзисторе 1 конденсаторы 10 и 11 за счет разряда дросселя 8 в предыдущем цикле оказываются заряженными напряжением с полярностью, указанной на чертеже.

При открывании транзистора 1 образуется цепь: выводы источника входного напряжения, обмотка 3 трансформатора 2, две параллельные цепи из последовательно включенных обмотки 12 дросселя 8, конденсатора 11 и обмотки 3 дросселя 8, конденсатора 10. переход коллектор-эмиттер транзистора 1. При этом к диоду 9 в обратном направлении приложено суммарное напряжение обмотки 12 (13) дросселя 8 и конденсатора 10 (11) и диод заперт. Дроссель 8 ограничивает амплитуду коллекторного тока транзистора 1 и скорость его нарастания. Это необходимо из-за емкостного характера нагрузки транзистора 1, создаваемого конденсатором 16, паразитными емкостями трансформатора. 8, конструкции, монтажа, обратным сопротивлением диода 18 во время его восстановления, и позволяет практически свести до минимума высокочастотную несимметричную импульсную помеху при включении транзистора.

Во время рабочей части импульса транзистора 1, когда амплитуда импульса определяется нагрузкой преобразователя, конденсаторы 10 и 11 разряжаются, запасенная в них энергия через трансформатор 2 поступает в нагрузку, что определяет высокий КПД преобразователя. I

При закрывании транзистора 1 изменяется полярность напряжения на обмотках дросселя 8 и открывается диод 9, обеспечивая прохождение разрядного тока дросселя. При этом разряд дросселя 8 происходит через обе его обмотки: через обмотку 12 на конденсатор 10 и через обмотку 13 на конденсатор 11. Конденсаторы 10 и 11 заряжаются до напряжения с полярностью, указанной на чертеже, и далее цикл повторяется. То обстоятельство, что дроссель 8 заряжается при включении транзистора 1 и разряжается при его выключении через одни и

те же обмотки, полностью исключает влияние индуктивностей рассеяния обмоток дросселя, предотвращает пояйле-. ние всплесков напряжений на обмотках и, как следствие, генерацию несимметричных высокочастотных помех.

Таким образом, предлагаемое изобретение обеспечивает снижение уровня высокочастотных несимметричных помех на входе и выходе стабилизированного преобразователя постоянного напряжения и улучшение его массогабаритных показателей, поскольку позволяет без усложнения конструкции фильтра высокой частоты и введения экранирования получить приемлемый уровень высокочастотных несимметричных помех, что характеризуется соизмеримостью амплипо меньшей мере один переключающий транзистор, включенный в цепь первич ной обмотки выходного трансформатора g вторичная обмотка которого через вып рямитель и фильтр соединена с вывода ми для подключения нагрузки и входом формирователя управляющих импульсов, выходом подключенного к входной цепи

10 указанного транзистора, двухобмоточ- ный дроссель для ограничения скорости нарастания коллекторного тока транзистора, диод и конденсатор, под ключенные к выводам дросселя, о т 15 личающийся тем, что, с целью снижения уровня высокочастотных несимметричных помех на выходе и входе преобразователя, а также улучшения его массогабаритных показа

туд пульсации на частоте преобразова- 20 телей, в него введен дополнительный

ния и пиковой пульсации на выходе преобразователя напряжения. При этом сохраняется высокий КПД предлагаемого преобразователя.

Формула изобретения Стабилизированный преобразователь постоянного напряжения, содержащий

по меньшей мере один переключающий транзистор, включенный в цепь первичной обмотки выходного трансформатора, вторичная обмотка которого через выпрямитель и фильтр соединена с выводами для подключения нагрузки и входом формирователя управляющих импульсов, выходом подключенного к входной цепи

указанного транзистора, двухобмоточ- ный дроссель для ограничения скорости нарастания коллекторного тока транзистора, диод и конденсатор, подключенные к выводам дросселя, о т личающийся тем, что, с целью снижения уровня высокочастотных несимметричных помех на выходе и входе преобразователя, а также улучшения его массогабаритных показа

конденсатор, причем обмотки дросселя, а также основной и дополнительный конденсаторы включены в противоположные плечи моста, в одну диагональ которого включен упомянутый диод, а другая диагональ вкл ючена последовательно в коллекторную цепь транзистора.

Изобретение относится к электротехнике , а именно к источникам электропитания с импульсным преобразованием энергии на повьшенной частоте. Цель изобретения - снижение уровня высокочастотных несимметричных помех и улучшение массогабаритных показателей. При включении силового транзистора (СТ) 1 снижение высокочастотных помех достигается за счет ограничения скорости нарастания коллекторно-- го тока СТ 1 индуктивным токоограни - чивакицим узлом - двухобмоточным дросселем 8, включенным в коллекторную цепь СТ 1 последовательно с первичной обмоткой ВЫХОДНОГО трансформатора 2. При выключении СТ J снижение помех обеспечивается включением в противоположные плечи моста обмоток 12, 13 дросселя и конденсаторов 10, 11, в одной диагонали которого включен диод 9, а другая диагональ включена последовательно в коллекторную цепь СТ I. Улучшение массогабаритных показателей достигается за счет простой конструкции сетевого фильтра и открытого конструктивного исполнения преобразователя без общего экрана при низком уровне помех на выходе. 1 ил. 6 с (Л им