Однотактный преобразователь постоянного напряжения Советский патент 1989 года по МПК H02M3/337 

(21)АЗЗООб 4/2 4-07

(22)06.08.87

(Ц6) 30.11.89. Бюл. № k (71)Специальное конструкторско-тех- нологическое бюро с экспериментальным производством Института ядерных исследований АН УССР

(72)Н.В.Боровиков, Г.А.Косинов и Ю.Н.Федоров

(53) .31.5В (088.8)

(56)v33flBKa ФРГ F 2536207, кл. Н 02 Н 3/335, 1976.

Патент США 1Г А 43838, кл. Н 02 М 3/335, 198.

(5) ОДИОТАКТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

(57)Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитания. Цель изобретения - расширение функциональных вoзмoжмocteй путем обеспечения работы на две независимые нагрузки. Однотактный преобразователь постоянного напряжения выполнен на силовом транзисторе 1 и выходном трансформаторе Ц, Одна нагрузка 23 включена по схеме с обратным включением первого диода стабилитрона 22, а другая нагрузка 10 - по схеме с прямым включением третьего диода 7 с Г-образным LC-фильтром на дросселе 8 и конденсаторе 9 и с шунтирующим четвертым диодом 13. Питание нагрузки 10 осуществляется от суммы напряжений источника 2 питания и обмотки 6 положительной обратной связи, которая одновременно выполняет функцию обмотки управления силового транзистора 1. Выключение силового транзистора 1 происходит после увеличения тока первичной обмотки 3 до заданного уровня, определяемого сопротивлениями первого резистора И и третьего резистора 16, 5 з.п. ф-лы, 1 ил.

ё

(О

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитания. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения работы на две независимые нагрузки. Однотактный преобразователь постоянного напряжения выполнен на силовом транзисторе 1 и выходном трансформаторе 4. Одна нагрузка 23 включена по схеме с обратным включением первого диода стабилитрона 22, а другая нагрузка 10 - по схеме с прямым включением третьего диода 7 с Г-образным LC-фильтром на дросселе 8 и конденсаторе 9 и с шунтирующим четвертым диодом 13. Питание нагрузки 10 осуществляется от суммы напряжений источника 2 питания и обмотки 6 положительной обратной связи, которая одновременно выполняет функцию обмотки управления силового транзистора 1. Выключение силового транзистора 1 происходит после увеличения тока первичной обмотки 3 до заданного уровня, определяемого сопротивлениями первого резистора 14 и третьего резистора 16. 5 з.п. ф-лы, 1 ил.

19

i

ел

Nd

:л

X)

:о ;о

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

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения работы на две независимые нагрузки.

На чертеже изображена схема предлагаемого преобразователя.

Силовой транзистор 1 подключен к входным выводам для подсоединения первичного источника 2 питания через первичную обмотку 3 выходного трансформатора 4. Трансформатор 4 имеет вторичную обмотку 5 и обмотку 6 положительной обратной связи, соединенную одним выводом с источником 2 питания. Ее другой вывод через диод 7 соединен с входом Г-образного LC- фильтра с дросселем 8 и конденсатором 9, шунтирующим низковольтную нагрузку 10, а через диод 11 и резистор 12 - с базой транзистора 1. Общая точка диода 7 и дросселя 8 соединена с источником 2 питания через диод 13.

В цепи эмиттера транзистора 1 установлен датчик тока намагничивания трансформатора k - резистор . База управляющего транзистора 15 ме- рез резистор 1б соединена с резистором 1, а коллектор - с базой транзистора 1. Вывод нагрузки 10 через стабилитрон 17 и резистор 18, к точке соединения которых подключен конденсатор 19, подключен к базе транзистора 15. Одна из обмоток трансформатора 4, например первичная обмотка 3, для стабилизации амплитуды импульса выходного напряжения зашун- тирована цепочкой из встречно включенных диода 20 и стабилитрона 21.

Вторичная обмотка 5 трансформатора 4 через диод выпрямителя 22 соединена с выходными выводами для подключения высоковольтной нагрузки 23 которые шунтированы конденсатором . Для повышения чувствительности защиты от недопустимого превышения питающего напряжения первичного источника 2 вместо резистора 1б может быть установлен диод, подключенный анодом к эмиттеру транзистора 1, а катодом - к базе транзистора 15.

Однотактный преобразователь постоянного напряжения работает следующим образом.

При подаче питающего напряжения от первичного источника 2 через диод 11 и резистор 12 в цепи базы транзистора 1 появляется ток, который открывает транзистор 1. При этом на обмотке 6 трансформатора появляется напряжение, которое согласно с напряжением источника 2 питания через диод 11 и резистор 12 прикладывается к входу транзистора 1. Фази- ровка включения обмотки 6 обеспечивает развитие положительной обратной связи, вследствие которой транзистор

5 1 лавинообразно насыщается. На обмотках трансформатора 4 формируется пря- моугольнь1й импульс напряжения, амплитуда которого пропорциональна напряжению первичного источника 2 питания.

0 В общей точке соединения диодов 7 и 13 и дросселя 8 амплитуда импульса равна сумме напряжения первичного источника 2 и импульса на обмотке 6. Диод 13 обеспечивает непрерывность

5 протекания тока через дроссель 8. В режиме паузы в нагрузку 10 поступает ток непосредственно от первичного источника 2, что снижает уровень пульсаций и требования к минимальQ ной индуктивности дросселя 8. При формировании рабочего импульса напряжения на обмотках трансформатора 4 по обмотке 3 проходит ток пилообразной формы. Напряжение на резисторе через резистор (диод) 1б приложено к базе транзистора 15.

При повышении порога отпирания это напряжение насыщает транзистор 15, который шунтирует своим коллекО тор-эмиттерным переходом база-змит- терный переход транзистора 1, вызывая с учетом действия положительной обратной связи скачкообразное запирание последнего. При этом на обмот5 трансформатора 4 возникает импульс напряжения обратной полярности. Напряжение на обмотке 6 направлено встречно напряжению источника 2, а их разность приложена в запирающем направлении к входу силового трансформатора 1. Поскольку транзисторы 15 и 1, диоды 7 и 11 в момент формирования импульса обратной полярности заперты, а выпрямитель 22 открыт, то в нагрузку 23 отдается энергия. При отпирании стабилитрона 21 амплитуда импульса напряжения на обмотке 3 не , превышает напряжения стабилизации стабилитрона 21. Величина рабочего

5

напряжения стабилитрона 21 выбирается с заданного напряжения на нагрузке 23 и коэффициента трансформации обмоток 3 и 5 трансформатора 4 При увеличении напряжения на нагрузке 1 О и конденсаторе 9 открывается стабилитрон 17, через который заряжается конденсатор 19. Постоянное напряжение конденсатора 19 через резистор 18 прикладывается к базе транзистора 15, вызывая его открывание, что, в свою очередь, переводит транзистор 1 из режима насыщения в линейный режим. За счет падения части напряжения питания источника 2 на коллектор-эмиттерном переходе транзистора 1 выходное напряжение на нагрузке 10 стабилизируется.

Формула изобретения

положительной обратной связи выходного трансформатора через второй диод соединено с вторым выводом первого резистора и через третий диод с входом Г-образного LC-фильтра, выход которого соединен с вторыми выходными выводами преобразователя, один из которых соединен с вторым входным выQ водом преобразователя, причем точка соединения дросселя Г-образного LC- фильтра с третьим диодом через четвертый диод соединена с первым входным выводом преобразователя, к кото5 рому подключен конец обмотки положительной обратной связи выходного трансформатора, выполненной с числом витков, превышающим число витков первичной обмотки выходного трансформа0 тора.

5 выполнена в виде третьего резистора.

. Преобразователь по п.1, о т - личающийся тем, что одна из обмоток выходного трансформатора шунтирована введенной цепочкой из встречно-последовательно соединенных шестого диода и стабилитрона.

5 6. Преобразователь по п.5, о т - личающийся тем, что между первым выводом порогового элемента напряжения и вторым входным выводом преобразователя включен второй кон0 денсатор.

0

5