Однотактный преобразователь постоянного напряжения в постоянное Советский патент 1990 года по МПК H02M3/335 

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

Целью изобретения является расширение области применения путем улучшении качества выходного напряжения однотакт- ного преобразователя постоянного напряжения.

На фиг. 1 приведена электрическая схема преобразователя; на фиг. 2 -диаграммы токов и напряжений на элементах однотак- тного преобразователя постоянного напряжения в постоянное,

Однотактный преобразователь постоянного напряжения в постоянное содержит регулирующий транзистор 1, разделитель-- ный трансформатор 2, сглаживающий дроссель 3 и конденсатор 4 фильтра. Первичная обмотка 5 сглаживающего дросселя 3 включена последовательно с первичной обмоткой 5 разделительного трансформатора 2, параллельно которым включена последовательная цепь из конденсатора 7 и вспомогательного транзистора 8, шунтированного диодом 9. Вторичные обмотки разделительного трансформатора 2 и сглаживающего дросселя 3 присоединены к выходным выводам 10 через первый 11 и второй 12 выпрямительные диоды и к конденсатору фильтра 4. Преобразователь содержит также блок 13 управления.

Преобразователь работает следующим образом.

Регулирующий 1 и вспомогательный 8 транзисторы работают в ключевом режиме и управляются в противофазе широтно-мо- дулированными импульсами, вырабатываемыми блоком 13 управления.

При поступлении отпирающего импульса (фиг. 2а) на базу транзистора 1 последний отпирается, и к последовательно соединенным первичным обмоткам 5 и 6 трансформатора 2 и дросселя 3 прикладывается входное напряжение. При этом фазировка вторичных обмоток трансформатора 2 и дросселя 3 такова, что к диоду 11 прикладывается отпирающее напряжение, а к диоду 12 - запирающее. Через транзистор 1 протекает ток намагничивания дросселя 3 (фиг. 2д), а через диод 11 к выходным выводам, шунтированным конденсатором 4, протекает разность пересчитанных токов намагничивания дросселя 3 и трансформатора 2 (фиг. 2е). По окончании управляющего импульса транзистор 1 запирается, а транзистор 8 отпирается. Под действием ЭДС самоиндукции полярность напряжений на , обмотках трансформатора 2 и дропселя 3

изменяется на противоположную, при этом диод 11 запирается, а диод 12 отпирается. Размагничивание сердечника сглаживающего дросселя 3 осуществляется напряжением ;-а конденсаторе 4 фильтра, прикладываемым к вторичной обмотке дросселя 3 через диод 12. Ток намагничивания трансформатор- 2 (фиг. 2 в) замы кается через последовательную цепь из

0 диода 9, конденсатора 7 и первичной обмотки 5 дросселя 3, Поскольку среднее значение тока через конденсатор 7 Б установившемся режиме равно нулю (фиг. 2г), то среднее значение тока намагничивания

5 трансформатора 2 также равно нулю (фиг. 2а) и сердечник трансформатора 2 перемаг- ничивается по симметричному циклу с малой амплитудой тока намагничивания. После прохождения тока диода 9 через ну0 левое значение (фиг. 2з) ток намагничивания трансформатора 2 замыкается через открытый транзистор 8 (фиг. 2и).

Фазировка обмоток дросселя 3 такова, что через диод 12 к выходным выводам про5 текает разность токов намагничивания дросселя 3 и трансформатора 2 (фиг, 2е), как и нэ этапе включенного состояния транзистора 1 Поскольку среднее значение тока намагничивания трансформатора 2 равно

0 нулю, то при равенстве коэффициентов трансформации дросселя 3 и трансформатора 2 ток на выходе преобразователя равен среднему значению пересчитанного тока намагничивания дросселя 3 (фиг. 26), а пуль5 сации тока конденсатора 4 уменьшаются и при определенном значении коэффициента заполнения управляющих импульсов могут стать равны нулю.

Таким образом, охвзт диодно-транзи0 сторно-конденсаторной цепью последовательно соединенных первичных обмоток трансформатора и дросселя и введение вторичной обмотки дросселя, соединенной через рекуперационный диод с нагрузкой,

5 позволяет уменьшить пульсации тока фильтрующего конденсатора, что дает возможность улучшить качество выходного напряжения и тем самым расширить область применения преобразователя.

0

Формула изобретения Однотактный преобразователь постоянного напряжения в постоянное, содержащий регулирующий транзистор, первый

5 силовой вывод которого присоединен к первому входному выводу, а второй силовой вывод соединен г, вторым входным выводом чэрез последовательно соединенные первичные обмотки разделительного трансформатора и сглаживающего дросселя,

вторичные обмотки которых присоединены к конденсатору фильтра через первый и второй выпрямительные диоды, последовательную цепь из диода и конденсатора, включенную между вторым силовым выводом регулирующего транзистора и вторым входным выводом, блок управления, выход которого присоединен к входу управления регулирующим транзистором, о т л и ч а

ю щ и и с я тем, что, с целью расширения области применения путем улучшения качества выходного напряжения, введен вспомогательный транзистор, силовые выводы которого включены параллельно диоду последовательной цепи из диода и конденсатора, а вход управления подключен к дополнительному противофазному выходу блока управления.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в источниках вторичного электропитания. Цель - расширение области применения путем улучшения качества выходного напряжения. Однотактный преобразователь постоянного напряжения в постоянное содержит регулирующий транзистор 1, включенный последовательно с разделительным трансформатором 2 и сглаживающим дросселем 3 между первым и вторым входными выводами. Вторичные обмотки разделительного трансформатора 2 и сглаживающего дросселя 3 подключены к конденсатору фильтра 4 через первый 11 и второй 12 выпрямительные диоды. Первичные обмотки разделительного трансформатора 2 и сглаживающего дросселя 3 охвачены цепью из конденсатора 7, вспомогательного транзистора 8 и диода 9. При открытом состоянии регулирующего транзистора происходит передача энергии от источника входного напряжения через разделительный трансформатор 2 к выходным выводам. При запирании регулирующего транзистора 1 происходит размагничивание сердечника разделительного трансформатора 2 и частичный возврат энергии, запасенной в рабочем периоде в индуктивности рассеяния электромагнитных элементов, через сглаживающий дроссель 3 в нагрузку. 2 ил.

а

6

в

Ж 3

и

S

л