Полумостовой преобразователь постоянного напряжения Советский патент 1990 года по МПК H02M7/5387 

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

Цель изобретения - повышение стабильности частоты преобразования при изменении входного напряжения полумостового преобразователя постоянного напряжения,

На чертеже изображена электрическая схема преобразователя постоянного напряжения.

Схема содержит конденсаторный де- лнтель 1 и 2 напряжения, трансформатор 3, первый и второй транзисторы 4 и 5, базовые обмотки 6 и 7, подключенные к транзисторам 5 через ограничивающие резисторы 8 и 9, защитные диоды 10 и 11, разделительные диоды )2 и 13, первый 14 и второй 15 часто- тозадающие дроссели, имеющие первичные 16 и 17 и вторичные 18 и 19 обмотки, а также диодно-резистивные це- пи 20 и 21, присоединенные через первичные обмотки 16 и 17 к базовым об- моткам 22 и 23.

Нодумостовой преобразователь пос- тоянного напряжения работает следующим образом.

Транзисторы 4 и 5 поочередно подключают к конденсаторам 1 и 2 первичную обмотку трансформатора 3. При включении транзистора 5 первичная обмотка подключается к конденсатору 2. Базовый ток транзистора 5 обеспечивается при этом обмоткой 7 трансформатора 3. Сердечник дросселя 15 начи- нает перемагничиваться в прямом направлении под действием напряжения обмотки 23, приложенного к обмотке 17 через эмиттерный переход транзистора 5, разделительный диод 13 и напря- ясением самоиндукции обмотки 18, возникшего в результате переключения преобразователя в предыдущем такте. Транзистор 4 заперт прямым напряжением диода 10, вызванным протекающим через него током от обмотки 6 через резистор 8. Одновременно происходит перемагничивание в обратном направлении сердечника дросселя 14 через цепь 20 за счет действия на обмотках 19 и 16 напряжения, возникшего в результате протекания тока через транзистор 6 и смены полярности напряжения на обмотках 6 и 22.

В момент насыщения сердечника 15 от обмотки 23 через диод 1-3 возникает запирающий импульс тока, обеспечивая активное запирание транзистора 5. Начинается процесс смены полярностей напряжения на обмотках трансформатора 3. Открывается трянзистор 4 током, протекающим через резистор 8 и от обмотки 6. Диод 12 открывается, подключая обмотку 16 к обмотке 22 через открытый эмиттерный переход транзистора 4, Происходит перемагничивание сердечника дросселя 14 в прямом направлении, а дросселя 15 - в обратном. При этом время перемагничивания сердечника 14 и 15 как в прямом, так и в обратном направлениях будет зависеть от напряжения на обмотках 18 и 19.

Таким образом, воздействуя на степень перемагничивания сердечника 14 и 15 можно регулировать длительность включенных состояний транзисторов 4 и 5, тем самым поддерживать постоянный период коммутации. Это и используется в предлагаемом преобразователе для стабилизации частоты выходного напряжения.

При увеличении иди уменьшении входного напрлхения происходит перераспределение напряжения на обмотках 18 и 19 дросселей 14 и 15, вызывая уменьшение скорости перемагничивания :сердечника дросселя 14 и увеличение скорости перемагничивания сердечника дросселя 15. Это в свою очередь приводит к увеличению времени включенного состояния транзистора 4 и уменьшению времени включенного состояния транзистора 5, а период коммутации остается постоянным.

Кроме того, при таком включении при отпирании транзистора 4 (5) напряжение прикладывается к обмоткам 18 (19) дросселя 14 (15) и нарастание коллекторного тока транзистора происходит при нулевом коллекторном напряжении, т.е. в транзисторах полностью отсутствуют потери при включении. Траектория рабочей точки выходной характеристики каждого транзистора лежит в благоприятной зоне и значительно удалена от области вторичного пробоя, что повышает надежность преобразователя. Формула изобретения

Полумостовой преобразователь постоянного напряжения, содержащий под5154

ключенный к входным выводам конденсаторный делитель напряжения, первый и второй транзисторы и трансформатор, первичная обмотка которого включена в диагональ переменного тока, вторичная обмотка присоединена к выходным выводам, а средние выводы базовых обмоток - к эмиттерам первого и второго транзисторов, база-эмнттерные перехо- ды которых шунтированы защитными диодами, а базы соединены через ограничивающие резисторы с первыми крайними выводами базовых обмоток и через защитные диоды - с началами первичных обмоток соответственно первого и второго частотозадающих дросселей, концы которых присоединены к вторым -

06

крайним выводам базовых обмоток трансформатора, диодно-реэистивные цепи, включенные между средними выводами базовых обмоток и точками соединения защитных диодов и соответствующих первичных обмоток частотозадающих дросселей, вторичные обмотки которых включены в силовые цепи транзисторов, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности частоты преобразования при изменении входного напряжения, силовой электрод первого транзистора соединен с началом вторичной обмотки второго частотозадаю- щего дросселя, а силовой электрод второго транзистора соединен с концом вторичной обмотки первого дросселя.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в источниках вторичного электропитания. Цель - повышение стабильности частоты преобразования при изменении входного напряжения. Полумостовой преобразователь постоянного напряжения содержит конденсаторный делитель 1, 2, трансформатор 3, транзисторы 4, 5, базовые обмотки со средним выводом 6, 7, 22, 23 и частотозадающие дроссели 14, 15 с обмотками 16, 17, 18, 19. При работе устройства время перемагничивания частотозадающих дросселей 14, 15 определяется напряжением на базовых обмотках 22, 23, трансформатора 3, а также напряжениями самоиндукции обмоток 18, 19 частотозадающих дросселей 14, 15 при выключенном состоянии транзисторов 5, 4. Так как вторичные обмотки 18 , 19 частотозадающих дросселей 14, 15 включены противоположно протекающему по ним силовому току транзисторов 4, 5, то при изменении входного напряжения время перемагничивания одного из частотозадающих дросселей 14 (15) уменьшается, а другого 15 (14) увеличивается, что приводит к повышению стабильности частоты преобразования при изменении входного напряжения. 1 ил.