Однотактный преобразователь постоянного напряжения Советский патент 1989 года по МПК H02M7/537 G05F1/56 

Ol

о

«ij fe

CZH

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитания

дечника трансформатора 4 имеет незначительную величину. Так как сиотоная обмотка 5 имеет число витков в нес

Изобретение относится к вторичным источникам электропитания. Цель изобретения - уменьшить динамические потери в однотактном преобразователе. Это достигается тем, что в однотактный преобразователь постоянного напряжения с ускоренным активным размагничиванием сердечника трансформатора 4 введен автогенераторный режим силового транзистора 1 за счет дополнительной обмотки 9 положительной обратной связи, а регулирование коэффициента заполнения выпрямленного напряжения осуществляется за счет уменьшения скорости размагничивания сердечника трансформатора 4. Для этого последовательно с размагничивающей обмоткой 6 включен транзистор 13, управляемый сопротивлением оптрона 12, светоизлучающий элемент которого подключен к выходу узла управления 3. 2 ил.

.гщя преобразования постоянного напря- с колько раз меньше чем размагничиважения одной величины в постоянное ста-- билизированное напряжение другой величины.

Цель изобретения уменьшение ди- нам-ических потерь.10

На. фиг, 1 изображена принципиальная электрическая схема однотактного преобразователя постоянного напряжения; на фиг. 2 временные диаграммы напряжений на в-торичной обмотке 15 после выпрямления.

Однотактный преобразователь постоянного напряжения содержит силовой 1 И коммутирующий 2 транзисторы, узел 3 управления, трансформатор 4, вклю- 20 чающий силовую 5 и размагничивающую 6 обмотки, обмотку 7 положительной обратной связи, вторичную обмотку 8, дополнительную обмотку 9 положительной обратной связи, резистор 10, то- коограничивающий резистор 11, резис- -торный оптрон 12, транзистор 13, силовой диод 14, ЬСВ фш1ьтры 15 - 17, входные выводы 18 и 19 и выходные 20 и 21 .

На фиг. 2 приняты следующие обоз- 0 начения; и и и

25

t и t

вьтрямленное вторичное

напряжение соответственно при повьш1енном и пониженном напряжении пи--: 5 т/гния;

- время обратного перемаг- ничивания сердечника соответственно при повышенном и пониженном напряже-40 ниях питанияJ

UH - напряжение на нагрузке. Однотактньй преобразователь постоянного напрялсения работает следующим образом.45

При включении силового транзистора 1 начингяется перемагничивание сердечника трансформатора 4, При этом идет трансформация энергии от источника питания через силовой транзистор 1 и силовой диод 14 на нагрузку. При насьщении трансформатора 4 транзисторы 1 и 2 переключаются и через транзисторы 2 и 13 сердечник трансформатора 4 начинает перемагничиваться в обратную сторону. При этом по- транзисторам 2 и 13 идет только намагничивающий TOIC, который при прямоугольной петле гистерезиса материала сер50

55

ющая обмотка 6, то обратное перемагничивание сердечника идет во стольк же раз быстрее. Скорость, а следова тельно, и время обратного перемагни чивания регулируются с помощтзю тран зистора 13. При пониженном напряжении питания (фиг. 2) сопротивление оптрона 12 минимальное, транзистор 13 полностью открыт, скорость обрат ного перемагничивания максимальна, и следовательно, время перемагничивания также минимальное. При повышенном напряжении питания сопротивление оптрона 12 увеличивается, сопротивление транзистора 13 увеличивается, напряжение на размагничивающей обмотке 6 уменьшается, скорост обратного перемагничивания сердечника уменьшается, а время перемагничи вания учеличивается. Так как вольт- секундная площадь положительного по лупериода при изменении величины на пряжения питания не изменяется, то регулируя временные интервалы мелсду этими полупериодами с помощью LCD фильтра 15 и 16 можно поддерлсивать среднюю величину напряжения постоянной.

В предлагаемом однотактном преоб разователе постоянного напряжения скорость размагничивания сердечника трансформатора всегда меньше максимальной и определяется по условиям стабилизации, требуемым коэффициенто заполнения выпрямленного напряжения что приводит к уменьшению динамичес ких потерь на пермагничивание и сни жению высоких обратных напряжений н силовом транзисторе и силовом диоде

Формула изобретени

Однотактный преобразователь пост янного напряжения, содержащий силов и коммутирующий транзисторы, узел уп гУавления, трансформатор, включающий последовательно соединенные силовую и размагничивающую обмотки, общей то кой подключенные к одному входному выводу, обмотку положительной обрат ной связи, подключенную через резис тор к управляющему входу коммутирую щего транзистора, пторичную обмотку подключенную через последовательно

ющая обмотка 6, то обратное перемагничивание сердечника идет во столько же раз быстрее. Скорость, а следовательно, и время обратного перемагни- чивания регулируются с помощтзю транзистора 13. При пониженном напряжении питания (фиг. 2) сопротивление оптрона 12 минимальное, транзистор 13 полностью открыт, скорость обратного перемагничивания максимальна, и следовательно, время перемагничивания также минимальное. При повышенном напряжении питания сопротивление оптрона 12 увеличивается, сопротивление транзистора 13 увеличивается, напряжение на размагничивающей обмотке 6 уменьшается, скорость обратного перемагничивания сердечника уменьшается, а время перемагничивания учеличивается. Так как вольт- секундная площадь положительного полупериода при изменении величины напряжения питания не изменяется, то регулируя временные интервалы мелсду этими полупериодами с помощью LCD фильтра 15 и 16 можно поддерлсивать среднюю величину напряжения постоянной.

В предлагаемом однотактном преобразователе постоянного напряжения скорость размагничивания сердечника трансформатора всегда меньше максимальной и определяется по условиям стабилизации, требуемым коэффициентом заполнения выпрямленного напряжения, что приводит к уменьшению динамических потерь на пермагничивание и снижению высоких обратных напряжений на силовом транзисторе и силовом диоде.

Формула изобретения

Однотактный преобразователь постоянного напряжения, содержащий силовой и коммутирующий транзисторы, узел уп- гУавления, трансформатор, включающий последовательно соединенные силовую и размагничивающую обмотки, общей точкой подключенные к одному входному выводу, обмотку положительной обратной связи, подключенную через резистор к управляющему входу коммутирующего транзистора, пторичную обмотку, подключенную через последовательно

соединенные силовой диод и ЬСВ фильтр к выходным выводам и входу узла управления, силовой транзистор включен между другим входным выводом и свободным выводом н свободным выводом силовой обмотки, коммутирующий транзистор одним выводом соединен со свободным выводом размагничивающей обмотки, отличающийся тем, что, с целью уменьшения динамических потерь, в него введены токоогра- ничивающий . резистор, резисторный

t/;

/.-A.

оптрон, дополнительная обмотка положительной обратной связи и транзистор, включенный между другим выводом коммутирующего транзистора и другим входньм выводом, коллекторно-базовый переход транзистора подключен к выходу резисторного оптрона, входом соединенного с выходом узла управления, дополнительная обмотка положительной обратной связи через токоограничиваю- щий резистор подключена к управляющему входу силового транзистора.

т

i n

/7,

г/

и

{pus.2