Двухтактный преобразователь постоянного напряжения в постоянное Советский патент 1989 года по МПК H02M7/538 

фиг.1

3U94179

5 трансформатора 4 н одну из его вторичных полуобмоток 10, 11. В момент переключения транзисторов 1, 2, которьй возникает при насыщении сердечника трансформатора 4, с помощью конденсаторов 16, 17 происходит од- новремеиньм процесс форсированного

отпирания ранее запертого транзистора и форсированного запирания открытого транзистора. В указанный момент времени напряжение на переключающихся транзисторах 1, 2 близко к напряжению насыщения, а ток ограничен дросселем 3. 3 ил.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в источниках вторичного электропитания. Цель - повышение надежности путем снижения динамических перегрузок транзисторов при переключении. Двухтактный преобразователь постоянного напряжения содержит транзисторы 1,2, подсоединенные к трансформатору 4 с первичной обмоткой 5 и вторичными полуобмотками 10,11, подсоединенными к первому выходному выводу через выпрямительные диоды 12,13. Ток нагрузки равен сумме токов, протекающих через первичную обмотку 5 трансформатора 4 и одну из его вторичных полуобмоток 10,11. В момент переключения транзисторов 1,2, который возникает при насыщении сердечника трансформатора 4, с помощью конденсаторов 16,17 происходит одновременный процесс форсированного отпирания ранее запертого транзистора и форсированного запирания открытого транзистора. В указанный момент времени напряжение на переключающихся транзисторах 1,2 близко к напряжению насыщения, а ток ограничен дросселем 3. 3 ил.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в источниках вторичного электропи- тания систем радиотехники, автоматики и вычислительной техники.

Целью изобретения является повышение надежности двухтактного преобразователя постоянного напряжения

.- 25

путем снижения динамических перегрузок транзисторов при переключении.

На фиг.1, 2 приведена электри- ческая схема двухтактного преобразователя юстоянного напряже-ния в постоянное; на фиг.З - временные диаграммы токов и напряжений на элементах схемы

Двухтактный преобразователь пос- 30 тоянного напряжения в постоянное содержит два транзистора 1, 2, дроссель 3, трансформатор 4, первичная обмотка 5 которого соединена с коллекторами транзисторов 1, 2 база- 35 эмиттерные переходы которых соединены через резисторы 6, 7с обмотками 8, 9 положительной обратной связи, две вторичные полуобмотки 10, 11, соединенные через два выпрями- 40 тельных диода 12, 13 с первым оцход-о ным выводом, два защитных диода 14, 15, два конденсатора 16, 17 и ин- дуктивно-ем1 стньй фильтр 18.

Преобразователь работает следую- 45 щим образом.

Предположим, что в установившемся режиме работы открыт транзистор 1 (19, фиг.З) и заперт транзистор 2. При этом протекающий через первич- Q ную обмотку 5 трансформатора 4 и транзистор 1 ток наводит напряжение на вторично й полуобмотке 10, которая через открытый диод 12 присоединена к первому выходному выводу. Ток на- грузки, присоединенной к выходным выводам, равен сумме токов в первичной обмотке 5 трансформатора 4 и во вторичной полуобмотке 10, присое15

20

25

3035, 40 -о ,

45

1 Q диненной к первому выходному выводу через открытый диод 12. Такое состояние транзисторов 1, 2 преобразователя сохраняется до наступления момента насьщения сердечника трансформатора 4. В указанный момент напряжения на обмотках трансформатора 4 уменьшаются. Изменение напряжения через конденсаторы 16, 17 воздействует на база-эмиттерные переходы . транзисторов 1, 2. Через конденсатор 16 протекает ток форсированного запирания транзистора 1 (21, 20- на фиг.З), а через конденсатор 17 - ток форсированного отпирания транзистора 2 (22, 20 на фиг.З). В момент переключения напряжение между коллектором и эмиттером транзисторов 1, 2 близко к напряжению насыщения, а суммарный ток ограничен дросселем 3 (19, 23, 24 на фиг.З).

Таким образом, процесс переключения транзисторов 1, 2 происходит при токе, величина которого ограничена дросселем 3, и ири малом напряжении, близком к напряжению насыщенного состояния транзисторов 1, ., и, следовательно, динамические перегрузки з указанньк транзисторах сведены к минимуму.

После запирания ранее открытого транзистора 1 происходит перезаряд конденсатора 16 через защитный диод 14 (25 а фиг.З) и вновь возникает установившийся период работы преобразователя, fcrjia ток нагрузки является суммой токов в первичной обмотке 5 трансформатора 4 и во вторичной полуобмотке 11, присоединенной к первому выходном выводу через открытый выпрямительный диод 13. Далее процессы повторяются аналогичным образом.

В отличие от описанного вьш1е, в преобразователе на фнг. 2 вторичные полуобмотки присоединены непосредственно (через индуктивно-емкост51

ный фильтр) к выходным выводам,что позволяет исключить транзисторы 1, 2 из контура выходного тока преобразователя, значительно снизив величину динамических перегрузок в транзисторах пря переключении.

Использование предложенного двухтактного преобразователя постоянного напряжения позволяет повысить его надежность и КПД за счет снижения динa 01чecкиx перегрузок транзисторов при переключении.

Формула изобретения

Двухтактный преобразователь постоянного напряжения в постоянное, со- держан1ИЙ трансформатор, средний вывод первичной обмотки которого при- соединен к первому входному выводу, а крайние выводы - к коллекторам цвух транзисторов, эмиттеры котоUi,

796

рых объединены, а база-змиттерные переходы соединены через резисторы с обмотками положительной обратной связи трансформатора, первые выводы двух вторичных полуобмоток которого подключены к крайним выводам первичной обмотки, а вторые вьшоды соединены через вьтрямительные диоды с вторым входн.ым и первым выходным выводами, дроссель, включенный между эмиттерами транзисторов и вторым выходным выводом, отличающий- с я тем, что, с целью повышения надежности путем снижения динамических nepeiрузок транзисторов при переключении, введены два конденсатора и два защитных диода, включенных соответственно между первым выходным вьгоодом и базами двух транзисторов, соединенных через конденсаторы с коллекторами транзисторов противоположных плеч.

LlL-.JTJ

KH

Фиг. г

Фигу