Импульсный преобразователь постоянного напряжения Советский патент 1989 года по МПК H02M3/135 

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано для питания нагрузок регулируемым постоянным напряжением.

Цель изобретения - повышение КПД и улучшение массогабаритных показателей преобразователя.

На чертеже приведена схема предложение rq преобразователя.

Преобразователь содержит регулирующий транзистор 1, соединенный последовательно с первой обмоткой 2 дополнительного дросселя и первой обмоткой 3 дросселя фильтра 4. Парал- лельно цепи нагрузки включен конденсатор 5 фильтра, а вторая обмотка 6 дросселя фильтра включена последовательно с обратным диодом 7. Дополнительный дроссель имеет вторую обмотку 8, включенную последовательно с дополнительно введенным вторым обратным диодом 9. Третья обмотка 10 дополнительного дросселя включена последовательно с обмоткой 6.

Устройство работает следующим образом.

При включении регулирующего транзистора 1 обратный диод 7 находится в проводящем состояний и поэтому к первой обмотке 2 дополнительного дроселя прикладывается напряжение, равное

.U,

и -и fi:ibi« +,

UW. UllM ТТТ1/

35

vi Un UTp

где U - напряжение обмотки 2 дополнительного дросселя; UUn- напряжение источника питания;

ивы,- выходное напряжение;40

Ктр- коэффициент трансформации дросселя фильтра 4„

Ток диода начинает спадать.

Вследствие трансформации при равенстве витков обмоток 2 и 8 к дополни- ,Д5 тельному обратному диоду 9 прикладывается в этот момент обратное напряжение, равное напряжению источника питания. После закрывания обратного диода 7 вследствие того, что индук- 50 тивность дополнительного дросселя значительно меньше индуктивности обмотки дросселя фильтра, практически все напряжение источника питания прикладывается к дросселю фильтра. После 55 выключения регулирующего транзистора 1 напряжение на обмотках дросселей ме- няет полярность и они начинают отдавать запасенную энергию в нагрузку.

Вследствие магнитной связи первой 3 и второй 6 обмоток дросселя фильтра 4 на катодах обратных диодов устанавливается величина напряжения, равная ( + 1, которая обеспечивает спадание тока дополнительного дросселя до нуля за время выключенного состояния транзистора 1. В момент выключения транзистора ток обмоток обоих дросселей одинаков, а ток обмотки 3 дросселя фильтра 4 мгновенно измениться не может, поэтому в проводящем состоянии оказывается дополнительный обратньй диод 9. Так как индуктивность дополнительного дросселя значительно меньше, чем индуктивность дросселя фильтра, так в нем спадает быстрее. Суммарный ток обратных диодов при этом остается равным току обмотки 3 дросселя фильтра, т.е. по мере линейного спадания тока в диоде 9 происходит пропорциональное линейное нарастание тока дао-1 да 7. Таким образом, обратньй диод 7 оказывается разгруженным по мощности в каждом цикле, причем в начале своей работы, когда ток дросселя максимален.

Напряжение на регулирующем транзисторе Л все время, пока дополнительный обратньй диод 9 проводит ток, равно напряжению источника питания. После спада в нем тока до нуля напряжение на регулирующем транзисторе равно

устройстве при включении транзистора 1,на этапе запирания обратного диода 7, к дополнительному обратному диоду 9 прикладывается напряжение, равное

вы

тт -тт Јш тт uAon гЧ..ч if и

Ч

1,

Wi

к.

KTf ь LW,+LW, лч

е LW - индуктивность третьей обмотки 10 дополнительного дросселя;

, Lw - индуктивности первичной 3 и вторичной 6 обмоток дросселя фильтра;

Кт - коэффициент трансформации третьей и второй обмоток дополнительного дросселя. Напряжение на регулирующем трансторе 1 после выключения дополнильного диода 9:

Р

U u Uebj т-рег. i к,р ,(i

+U

вы

+Li

Wz

Krp

где коэффициент трансформации

первой и третьей обмоток до полнительного дросселя. Поскольку индуктивность третьей обмотки 10 дополнительного дросселя значительно меньше индуктивности обмоток дросселя фильтра 4, напряжение, трансформируемое в обмотки 2, 8, не велико и не влияет существенно на режим работы транзистора 1 и диода 9. Предназначена третья обмот- ка 10 для продолжения размагничивани магнитопровода дополнительного дросселя током нагрузки после запирания дополнительного обратного диода 9.

Формула изобретения

1. Импульсный преобразователь постоянного напряжения, содержащий25 входной, выходной и общий выводы для подключения соответственно источника питания и цепи нагрузки, последовательную цепь, включенную между входным и выходным выводами и состоя- jo щую из последовательно соединенных регулирующего транзистора, первой обмотки дополнительного дросселя и

0

5 o

первой обмотки дросселя фильтра, конденсатор фильтра, включенный параллельно цепи нагрузки, а также последовательную цепь из первого обратного диода и второй обмотки дросселя фильтра, включенную между общей точкой соединения конца обмотки дополнительного дросселя с началом первой обмотки дросселя фильтра и общим выводом, отличающий с я тем, что, с целью повышения КПД и улучшения маесогабаритных показателей, дополнительный дроссель снабжен второй обмоткой, соединенной последовательно с дополнительно введенным вторым обратным диодом, и началом соединенной с общим выводом, причем свободный вывод электрода второго обрат- ноТо диода соединен с выводом аналогичного электрода первого обратного диода и с общей точкой соединения обмотки дополнительного дросселя с первой обмоткой дросселя фильтра.

2. Преобразователь по п. 1, о т- лич ающий ся тем, что дополнительный дроссель снабжен третьей обмоткой, через которую осуществлено соединение последовательной цепи из первого обратного диода и второй обмотки дросселя фильтра с общим выводом, причем к общему выводу подключен конец третьей обмотки.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано во вторичных источниках электропитания. Цель изобретения - повышение КПД и улучшение массогабаритных показателей. Устройство содержит включенную между входным и выходным выводами последовательную цепь из регулирующего транзистора 1, первой обмотки 2 дополнительного дросселя и первой обмотки 3 дросселя фильтра 4. Параллельно нагрузке включен конденсатор 5 фильтра. Между общим выводом и точкой соединения обмоток 2 и 3 включены две цепочки. Первая состоит из последовательно соединенных обратного диода 7, второй обмотки 6 дросселя фильтра и введенной третьей обмотки 10 дополнительного дросселя. Вторая цепочка состоит из дополнительно введенных обратного диода 9 и второй обмотки 8 дополнительного дросселя. Диод 9 и обмотка 8 обеспечивают отдачу энергии, запасенную в дополнительном дросселе, в нагрузку. Кроме того, введение указанных элементов исключает необходимость для размагничивания магнитопровода дополнительного дросселя. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.