Преобразователь постоянного напряжения Советский патент 1990 года по МПК H02M7/5387 

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть ис- п льзовано во вторичных источниках питания.

Цель изобретения - повышение надежности путем уменьшения напряжения на транзисторах при их переключении.

На фиг.1 представлена схема устройства; на фиг.2 - эпюры напряжений на соответствующих транзисторах схемы.

Устройство содержит два плеча 1 и

2силовых транзисторов, включенных мфжду первыми 3 и вторыми 4 входными выводами для подключения источника

5 питания. Плечо 1 содержит транзисторы 6 - 8, а плечо 2 - транзисторы причем транзисторы в плечах соединены последовательно, Первая обмотка силового трансформатора I2 включена между коллекторами транзис- 8 и I1, а вторая обмотка - коллекторами транзисторов 7 и 10, причем к каждому плечу присоединяются разноименные концы обмоток трансформатора 12. Выходные выводы д,ря подключения нагрузки 13 подключе к третьей обмотке трансформатора

12. Первые возвратные диоды 14 и 15 присоединены катодом к коллектору, а анодом - к эмиттеру соответствующих транзисторов 6 и 9. Диоды 16 и 17 подсоединены катодами к коллекторам, а анодами - к второму выводу конденсатора 18, первый вывод которого подключен к первому входному выводу

34 Вторые возвратные диоды 19 и 20 подключены катодами к второму выводу дополнительного конденсатора 18, а анодами - к коллекторам транзисторов 8 и И соответственно.

Преобразователь работает следующим образом,

В исходный момент времени открыты транзисторы 6, 8 и транзистор 10. Емкость 8 заряжена до напряжения

-§-, где Un - напряжение на выходе

источника питания 4. Ток протекает по цепи второй входной вывод 4 тран- з ястора 6 - вторая обмотка выходного трансформатора 12 - транзистор 10 - первая обмотка выходного трансформатора 12 - транзистор 8 - первый входной вывод 3. При равенстве числа витков первой и второй обмоток трансформатора 12 к закрытым транзисторам 9 и 11 инвертора приложено напряжени

5

0

5

0

5

0

5

0

5

U П-7

-я-, а к транзистору 7 - напряжение Uh. Пусть первым (в момент времени t,, ) закрывается транзистор 8. По цепи входной вывод 4 транзистора 6 - вторая обмотка выходного трансформатора 12 - транзистор 10 - первая обмотка выходного трансформатора 12 - диод 19 - емкость 18 - входной вывод 5 протекает ток заряда емкости 18. При достаточно большой емкости 18 и малой длительности процессов переключения в инверторе можно считать напряжение на емкости 18 постоянным. Тогда после выключения транзистора 8 на закрытых транзисторах инвертора устанавливаются следующие падения напряжений: на транзисторе

тт - Un + Uie + U,9

И UHj, на транзисторе 7 U7 (U,q + U18 ), где

U

4у - падение напряжения на диоде

19, U,g - напряжение на емкости 18, причем U16 ---. В момент времени

t закрывается транзистор 6. Открывается возвратный диод 16 и по цепи: вторая обмотка выходного трансформатора 12, транзистор 10, первая обмотка выходного трансформатора 12,диод 19 протекает ток заряда, накопленный в магнитном поле индуктивности рассеивания выходного трансформатора. Распределение напряжений на закрытых транзисторах следующее: на транзис- , торе 6 U6 - Un + U„4 - , где U14. - падения напряжения на диоде 14; на транзисторе 8 U8 U18 + U1( , на транзисторе 11 U1( Un, на транзис-. торе 7 U-7 и„9 . .

После окончания процесса разряда индуктивности рассеивания (момент времени t3) на транзисторах 6,9,8, 11 устанавливается напряжение

„-Ул2

после чего начинается процесс опрокидывания инвертора (транзистор 10 закрывается, а транзистор 7 открывается). Таким образом, переключение средних транзисторов 7, 10 происходит при нулевом напряжении на транзисторах.

Процесс открывания транзисторов особенностей не имеет, поэтому он не описывается. При ином порядке закрывания транзисторов распределение напряжений не изменяется и переключеа на транзисторах 7, 10-0,

ние транзисторов инвертора происходит при напряжении, не превышающем половины напряжения питания, что значительно повышает надежность предлагаемого инвертора.

Применение изобретения позволяет повысить надежность устройств, в которых оно будет использовано, что приведет к улучшению условий эксплуатации, уменьшению расходов на ремонт и обслуживание устройств, в которых применяется предлагаемый инвертор.

Формула изобретения

Преобразователь постоянного напряжения, содержащий два плеча транзисторов, подключенных к входным выво- дам, в каждом из которых транзисторы включены последовательно, выходной трансформатор, концы первой и второй обмоток которого соединены соответственно с-силовыми электродами первой и второй пар транзисторов противоположных плеч, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что, с целью повышения надежности путем уменьшения на транзисторах при их переключении,введен конденсатор, включенный между первым входным выводом и средними точками последовательных цепей,состоящих соответственно из двух введенных диодов, подключенных встречно параллельно силовым переходам транзисторов третьей пары, причем первая и вторая обмотки выходного трансфор - матора соединены через транзистор третьей пары согласно-последовательн при этом транзисторы первой пары за- шунтированы введенными возвратными диодами.

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано во вторичных источниках питания. Цель изобретения - повышение надежности путем уменьшения напряжения на транзисторах при переключении. Устройство содержит два плеча 1 и 2 из последовательно соединенных транзисторов 6 - 11. Между силовыми электродами транзисторов 6, 9 и 8, 11 включены первая и вторая обмотка выходного трансформатора 12. Между первым входным выводом и средними плечами цепей из последовательно соединенных диодов 16, 19 и 17, 20 включен конденсатор 18, что приводит к тому, что напряжение на транзисторах 6, 9, 8, 11 не превышает половины напряжения питания. 2 ил.