Однотактный преобразователь постоянного напряжения в постоянное Советский патент 1989 года по МПК H02M3/335 

ел ьо ел

00 00

о

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в источниках вторичного электропитания. Цель изобретения - повышение надежности путем снижения тока включения преобразователя. Однотактный преобразователь постоянного напряжения содержит транзистор 1, трансформатор 2, выпрямитель 3 и фильтр 4. Полупроводниковый ключ 8, шунтированный резистором 10, ограничивает ток включения преобразователя. После подачи напряжения питания на вход преобразователя транзистор 1 начинает переключаться и энергия, запасаемая в демпфирующем конденсаторе 6, через диод 7 поступает на вход полупроводникового ключа 8, который шунтирует резистор 10. 6 з.п. ф-лы, 3 ил.

мг.г

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

Цепью изобретения является повышение надежности однотактного преобразователя постоянного напряжения путем ограничения тока включения преоб- разователя.

На фиг. 1-3 приведены схемы электрические однотактного преобразователя постоянного напряжения с различным выполнением узла ограничения то- ка включения.

Однотактный преобразователь постоянного напряжения содержит транзистор 1, трансформатор 2, вторичная .обмотка которого соединена через выпрямитель 3, и фипьтр 4 с выходными вьшодами, фильтрующий конденсатор 5, демпфирующий конденсатор 6 и диод 7, включенные между транзистором 1 и входом управления полупроводникового ключа 8, цепь 9 разряда демпфирующего конденсатора и резистор 0. Полупроводниковый ключ 8 может быть выполнен на тиристоре или на транзисто -- ре 11, параллельно входу управ ления которого включен накопительный конденсатор 12..

Преобразователь работает следующим образом.

При подаче входного напряжения ток заряда фильтрующего конденсатора 5 протекает через резистор 10 и потому ограничен. При заряде конденсатора 5 начинает работать преобразователь на транзисторе 1 и трансформаторе 2. Транзистор 1 периодически меняет состояние проводимости. При закрывании транзистора 1 в цепи: первичная обмотка трансформатора 2, конденсатор 6, диод 7, входные вьшоды полупроводникового ключа 8 протекает импульс тока, который открывает полупроводниковый ключ 8. При этом ограничительный резистор 10 закорачивается открытым полупроводниковым ключом 8. В результате в рабочем режиме потери в цепи ограничения малы.

Цепь 9 разряда демпфирующего конденсатора 6 обеспечивает протекание разрядного тока конденсатора 6 при открьшании транзистора 1 . При первич- ной сети с низким напряжением (например 27 В) в качестве полупроводникового ключа 8 целесообразно исполь

0

5

5

5

0

5

0

5

0

зовать транзистор (фиг. 2 и 3) благодаря меньшему падению напряжения на нем. Чтобы обеспечить его открытое состояние при работе преобразователя, ток диода 7 сглаживается с помощью накопительного конденсатора 12 и через резистор подается в базу транзистора П.

Выполнение цепи 9 разряда на ЙИ- дуктивности J3 (фиг. 2 и 3) позволяет направить энергию демпфирующего конденсатора 6 цепочки полностью на вход ключа 8 и этим уменьшить напряжение на нем и повысить КПД. Так при открывании транзистора 1 через демпфирующий конденсатор 6 и индуктивность 13 начинает протекать разрядный ток. Процесс носит резонансный характер и приводит к изменению полярности напряжения на конденсаторе 6. При этом открьшается диод 7, и энергия, запасенная в индуктивности 13 поступает в конденсатор 12 и далее на вход транзистора J J .

Включение цепи 9 разряда (фиг. 3) дополнительно увеличивает КПД за счет рекупарации части энергии демпфирующего конденсатора 6 в источник питания. Однако, при таком включении необходим транзистор 11 с большим (приблизительно в 4 раза) коэффициентом усиления.

Соединение конденсаторов 5 и 12 (фиг. 3) обеспечивает отрицательную обратную связь по заряду на конденсаторе 12. В результате транзистор 11 автоматически запирается при заряде конденсатора 5 через конденсатор 12 и напряжение на конденсаторе 5 не может возрастать с большой скоростью. Это обеспечивает защиту конденсатора 3 и транзистора 1 от высокого напряжения при скачках напряжения первичной сети, а также малый ток переходного процесса при включении.

Таким образом, включение полупроводникового ключа 8 шунтированного резистором 10, позволяет снизить ток включения преобразователя и тем повысить его надежность и надежность средств включения.

Формула изобретения

включенные последовательно между коллектором транзистора и входом управления полупроводникового ключа, первый силовой вьшод которого подключен к второму входному выводу, цепь раз- ряда демпфирующего конденсатора, первый вывод которой присоединен к точке соединения диода и демпфирующего конденсатора, а второй вывод к одному из вьгоодов фильтрующего конденса- тора, отличающийся тем, что, с целью повьшения надежности путем ограничения тока включения преобразователя, введен резистор, включенный параллельно полупроводниковому ключу, второй силовой вывод которого подключен к второму выводу первичной обмотки трансформатора.

проводниковый ключ выполнен на тиристоре.

в вице последовательной цепи из дросселя и диода.

5 Zf-W

т