Высоковольтный однотактный преобразователь постоянного напряжения Советский патент 1989 года по МПК H02M3/335 

4i

ND

СП 4:

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в источниках вторичного электропитания систем радиотехники, автоматики и вычислительной техники. Цель - расширение диапазона регулирования выходного напряжения. Устройство содержит ключевой транзистор 1, в цепь коллектора которого включена первичная обмотка 2 трансформатора 3, вторичная обмотка которого 4 соединена через высоковольтный выпрямитель с фильтром 5 с выходными выводами. Рекуперационная обмотка 6 , намотанная бифилярно первичной обмотке 2, присоединена через диод 7 параллельно конденсатору 8. Такое включение рекуперационной обмотки 6 позволяет при любой скважности сигналов управления выводить энергию, накапливаемую в первичной обмотке 2 трансформатора 3, в цепь нагрузки и тем самым расширяет диапазон регулирования выходного напряжения. 3 з.п.ф-лы. 3 ил.

Фиг.1

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

Целью изобретения является расширение диапазона регулирования выходного напряжения,

На фиг.. 1 и 2 приведена схема электрическая высоковольтного одно- тактного преобразователя с выпрямителем, выполненным по схеме удвоения и с вьтрямителем, вьшолненным по несимметричной схеме умножения выходного напряжения вторичной обмотки трансформатора преобразователя; на фиг. 3 - временные диаграммы напряжения и на коллекторе ключевого транзистора.

Высоковольтньй однотактный преобразователь содержит ключевой транзистор 1, в цепи коллектора которого включена первичная обмотка 2, .трансформатор 3, цепь вторичной об- мотки 4 которого соединена через высоковольтный вьтрямитель с фильтром 5 к выходным выводам, рекзшера- ционную обмотку 6, диод 7 и конденсатор 8.

Устройство работает следующим образом.

При открьшании транзистора 1 энергия через трансформатор 3 и выпрямитель с фильтром 5 поступает к выходным вьшодам.

Одновременно происходит запасание энергии в магнитном поле трансформатора 3. При запирании транзистора 1 .часть энергии, связанная с вторичной обмоткой 4, поступает через вьшрями- .тель в конденсаторы фильтра. Другая часть энергии, связанная с первичной обмоткой 2, не может быть выведена обмоткой 4. Однако, благодаря большому коэффициенту связи обмоток 2 и.6, намотанных бифилярно, часть энергии, связанная с первичной обмоткой 2, поступает через диод 7 в конденсатор 8. Разряд конденсатора 8 обеспечивается протеканием через .него тока нагрузки (фиг. 1). Переключение вывода одного из диодов схемы удвоения к точке соединения диода 7 и конденсатора 8 и (точки А и В фиг. 1) обеспечивает протекание через конденсатор 8 тока заряда конденсатора схемь удвоения во время открыт того состояния ключевого транзистора 1, что позволяет при запирании

ключевого транзистора 1 уменьшить

скорость нарастания напряжения на

его коллекто1)е. В схеме на фиг. 2

во время открытого состояния ключевого транзистора 1 диод 7 закрыт, обмотка 6 оказьгоается соединенной последовательно с обмоткой 4 и напря0 жение на обмотке 6 уменьшается одновременно с напряжением на обмотке 4. Кроме этого, ток обмоток проходит в полупериод открытого состояния транзистора 1 полностью через конден5 сатор 8 и полностью его разряжает, что позволяет еще более снизить величину динамической мощности, выделяемой на транзисторе 1 при выключении. На виг. 3 приведены диаграммы

0 напряжения на коллекторе транзистора 1 при отсутствии обмотки 6 (диаграмма 9) при соединении конденсатора 8 последовательно с фильтром (диаграмма 10) и при снижении динами5 ческой мощности (диаграмма 11).

Таким образом, включение рекупе- рацинной Ьбмотки 6 через диод 7 параллельно конденсатору 8 включенного последовательно с фильтром 5 позволя0 бт, изменяя в широких пределах скважность сигнала управления ключевым {транзистором 1, обеспечить работоспособность высоковольтного преобразователя с сохранением выходных характеристик.

5

Формула изобретения

преобразователь постоянного- напряжения, содержащий подключенные к входным вьшодам, соединенные последовательно ключевой транзистор и первичную обмотку трансформатора, цепь вторичной обмотки которого подсоединена к входу диодно-конденсаторного узла умножения напряжения, выход которого связан с выходными вьшодами, рекупе- рационную обмотку, намотанную бифилярно с первичной обмоткой, отсекающий диод и накопительный конденсатор, отличающийся, тем, что, с целью расширения диапазона регулирования выходного напряжения,

рекуперационная обмотка присоединена через отсекающий диод параллельно нaкoпиteльнoмy конденсатору, включенному в состав диодно конденсаторного узла умножения напряжения.

3.Преобразователь по п. 1, отличающийся тем, что диод- но конденсаторный узел умножения напряжения вьтолнен в виде симметричной схемы удвоения, при этом накопитель- ный конденсатор образует с одним из

сриг.З

диодов, симметричной схемы удвоения последовательную цепь.

4. Преобразователь по п. 1, отличающийся тем, что диодно- конденсаторный узел умножения напряжения выполнен по несимметричной схе- ме умножения, при этом отсекающий диод включен в цепь вторичной обмотки трансформатора согласно-последовательно с первым диодом несимметричной схемы умножения напряжения, а накопительный конденсатор включен последовательно с выходными кон:денсато- рами несимметричной схемы умножения напряжения к выходным выводам.