Однотактный преобразователь Советский патент 1989 года по МПК H02M3/337 

ел

ел ю

СХ) 00

315152

Ич(бретен1 е птносится к электро- гехинкс и может быть игпользовано в системах вторичного злектроггнта- ния.

Цель изобретения - повьпиение КПД л расширение частотного диапазона.

На чертеже показана предложенная схема преобразователя.

Пдтготактный преобразователь содер- :чит первый I и второй 2 транзисторы, через которые первичная обмотка 3 силового трансформатора 4 соединена с входными выводами 5,,6 преобразователя. К входном выводу 5 подключен пер15ьп1 транзисторный ключ 1 , а также вывод первичной ббмотки 3 через первую рекуперационную цепь 7. Второй- вывод этой обмотки 3 соединен через вторую рекуперационную цепь 8 с уп- равляющим входом транзистора 2, К электродам первого транзистора 1 под- .ключей узел ограничения насьщения 9, К управляющим входам транзисторных ключей I и 2 подключены вторичные об- мотки управляющего трансформатора 10, 1, связанного с управляющим входом 12 преобразователя. К входным вьшодам 5, 6 подключен конденсатор 13. Вторичная обмотка 14 трансформатора 4 предназначена для подключения к нагрузке (выходные выводы 15, 16).

Однотактный преобразователь работает следующим образом.

В исходном состоянии к входным вы- водам 5, 6 подключен источник питающего напряжения, при этом конденсатор 13 заряжен, транзисторы I ,2 закрыты.

Если на вход 12 преобразователя поступают прямоугольнь е импульсы, то трансформатор с обмотками 10, 11 формирует- необходимые уровни напряжения и тока для управления транзисторами 1 и 2.

Когда транзисторы 1, 2 открыты, к обмотке 3 трансформатора 4 подключен источник питания и на выходных выводах 15, 16 формируется напряжение, величина которого определяется козф- фи 1иентом трансформации трансформа- тора 4, Когда транзисторы 1, 2 закрывают, энергия, запасенная трансформатором 4 во время открытого состояния клочей, возвращается в конденсатор 13 через рекуперационные цепи 7, 8, которые выполнены, например, на диодах и дополнительной обмотке силового трансформатора, включенной встречно-последова- тапьно с первичной обмоткой. Вследствие

различия времени рассасывания транзисторов I, 2 один из них запирается первым, например транзистор . В результате обмотка 3 трансформатора 4 оказывается закороченной через еще открытый транзистор 2 и рекуперационную цепь 8. Так как в лервоначаль- 1{ый момент ток в обмотке 3 равен току нагрузки, по базо-коллекторному . переходу протекает запирающий ток, что уменьшает длительность процесса выключения транзистора и не вызывает вторичного пробоя. При закрытых транзисторах 1, 2 осуществляется размаг- Н1гчивание сердечника трансформатора по цепи: обмотка 3 силового трансформатора 4, диод 7, конденсатор 13, обмотка 11 управляющего трансформатора база транзистора 2, диод 8. Избыточная энергия трансформатора 4 по этой цепи возвращается в ковденса- тор 13 и частично отдается в источни управления, который запасает энергию для последующего цикла работы. Благодаря данному ..алгоритму работы транзистор 2 выключается практически сразу после запирания транзистора 1, Тем самым в выходном напряжении исключается пауза 1 напряжения, обусловленная режимом короткого замыкатшя обмотки 3. .

Для того, чтобы транзис тор 1 всегда выключался первым, в него.введен узел ограничения насыщ ения 9, который позволяет исключить режим глубокого насыщения, например, путем стабилизации напряжения на эмиттер-коллекторном переходе о В юмeнт включения это узел форсирует ток базы, за счет чег транзистор быстрее входит в заданно насыщение. При любом токе нагрузки , поддерживается один уровень напряжения на переходах транзистора

Процесс запирания транзистора 2 аналогичный) что и в транзисторном ключе с .эмиттерным обрывом, что расширяет область безопасной работы и частотный диапазон преобразователя,

Формула изобретения

1. Однотактньй преобразователь, содержащий силовой трансформатор, первьй и второй вьюоды первичной обмотки которого через первый и второй транзисторы соединены соответственно с первым и вторым входными выводами преобразователя, и

515

две рекуперационные цепи, первая из которых началом соединена с вторым выводом первичной обмотки силового трансформатора, а концом - с первым входным выводом преобразователя, а вторая концом соединена с первым выводом первичной обмотки силового трансформатора, причем входные цепи транзисторов соединены с вторичньми обмотками управляющего трансформатора, отличающийся тем, что, с целью повьппения КПД и расширения частотного диапазона, вторая рекуперационная цепь началом соединена с базой второго транзистора, а

2886

к электродам первого транзистора под-« ключей введенный узел ограничения его насыщения.

2, Преобразователь по п. 1, о т - личающийся тем, что каждая рекуперационная цепь выполнена в виде диода.

10 3. Преобразователь по п. 1, о т - личающийся тем, что каждая рекуперационная цепь вьтолнена в виде последовательно соединенных диода и дополнительной обмотки силового

5 трансформатора, включенной встречно по отношению к его первичной обмотке.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитания. Цель изобретения - повышение КПД и расширение частотного диапазона. В однотактном преобразователе первичная обмотка 3 силового трансформатора 4 коммутируется синфазно управляемыми транзисторами 1 и 2. При запирании транзисторов 1 и 2 реактивная энергия силового трансформатора 4 возвращается в конденсатор 13 через рекуперационные цепи 7 и 8. При этом ток рекуперационной цепи 8 форсированно выключает транзистор 2 вслед за выключением транзистора 1, глубина насыщения которого ограничена посредством узла ограничения насыщения 9, подключенного к его электродам. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.