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

)+

Г/Л/х.

i

c о

XI

о ел о

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

Целью изобретения является повышение надежности однотактного преобразователя постоянного напряжения в постоянное путем исключения подмагничи- вания трансформатора тока.

На фиг. 1 приведена электрическая схема однотактного преобразователя постоянного напряжения в постоянное; на фиг, 2 - диаграмма токов и напряжений на элементах преобразователя; на фиг. 3 - пример выполнения элементов преобразователя.

Однотактный преобразователь постоянного напряжения в постоянное содержит силовой транзисторный ключ 1 и первичную обмотку 2 силового трансформатора 3, вторичная обмотка 4 которого через выпрямительный диод 5 и DLC-фильтр 6 соединена с выходными выводами, токовую обмотку 7 трансформатора 8 тока и конденсатор 9, подключенные параллельно входу DLC- фильтру 6, причем вторичная обмотка 10 трансформатора 8 тока соединена с управляющим входом силового транзисторного кл юча 1, а его обмотка 11 управления соединена с выходом блока 12 управления.

Силовой трансформатор 3 может представлять собой самостоятельную конструкцию, в которой первичная 2 и вторичная 4 обмотки расположены на общем магни- топроводе. Кроме того, для обеспечения требуемого значения эффективной индуктивности рассеяния часть первичной или вторичной обмотки может быть выполнена на отдельном магнитопроводе или без него.

Преобразователь работает следующим образом.

При приходе запускающих импульсов (от блока 12 управления) (см. диаграмму 13, фиг. 2) через первичную обмотку 2 силового трансформатора 3 начинает протекать полуволна тока (см. диаграмму 14, фиг. 2). Когда этот ток (в пересчете к вторичной обмотке) превысит (момент времени ti фиг. 2) ток нагрузки (см. диаграмму 15. фиг. 2), начинает протекать полуволна тока заряда конденсатора 9 (см. диаграмму 16, фиг. 2), на котором нарастает напряжение (см. диаграмму 17, фиг. 2). Этот ток (см. диаграмму 16, фиг. 2) трансформируется трансформатором 8 тока и подается на управляющий вход транзисторного ключа 1 (см. диаграмму 1.7 фиг. 2), тем самым обеспечивается пропорционально-токовое управление транзисторным ключом 1.

В момент времени t2 (см, фиг, 2) ток заряда конденсатора 9 изменит знак (см, диаграмму 16, фиг. 2) и начнется его разряд (см, диаграмму 17, фиг, 2), на управляющем 5 входе транзисторного ключа 1 появится запирающее напряжение (см. диаграмму 18. фиг. 2), Тем самым обеспечивается опережающее начало рассасывания транзисторного ключа 1 до окончания тока через него

10 (с момент времени ts фиг. 2).

В примере конкретного выполнения (см. фиг, 3) для обеспечения требуемого значения эффективной индуктивности рассеяния часть вторичной обмотки 4 силового

5 трансформатора 3 выполнена на отдельном магнитопроводе. Транзисторный ключ 1 выполнен на основе биполярного п-р-п транзистора 19 (см, фиг. 3), переход база-эмиттер которого шунтирован резистором 20 и дио0 дом 21 (см. фиг. 3), Блок управления представляет собой генератор импульсов на базе однопереходного транзистора 22 (см, фиг. 3) и подключенный через усилитель на основе транзистора 23 к первичной обмотке

5 11 трансформатора 8 тока (см, фиг, 3).

При пропорционально-токовом управлении транзисторный ключ к моменту выключения автоматически выводится из состояния насыщения, что приводит к уменьшению вре0 мени рассасывания.

Обеспечивается практически отсутствие подмагничивания магнитопровода трансформатора 8 тока за счет включения его токовой обмотки 7 последовательно с кон5 денсатором 9, Все это существенно повышает надежность преобразователя.

Следует также отметить, что в предложенном преобразователе обеспечивается опережающее (до окончания тока) начало

0 рассасывания транзисторного ключа 1, что дополнительно способствует повышению надежности, за счет надежного закрытия транзисторного ключа после окончания рабочего тока, что также приводит к увеличению

5 надежности однотактного преобразователя постоянного напряжения в постоянное.

Формула изобретения

0 Однотактный преобразователь постоянного напряжения в постоянное, содержащий силовой трансформатор, первичная обмотка которого включена через транзи- . сторный ключ между входными выводами, а

5 вторичная обмотка соединена через выпрямительный диод и DLC-фильтр с выходными выводами, трансформатор тока, токовая обмотка которого присоединена через конденсатор параллельно входу DLC-фильтра, а первый вывод вторичной обмотки подключем к первому входному выводу транзисторного ключа, блок управления, о т л и ч а га- ид и и с я тем, что, с целью повышения надежности путем исключения подмагничи- вания трансформатора тока, введена обмотка управления трансформатора тока, подключенная к выходу блока управления, а второй вывод вторичной обмотки трансформатора тока подсоединен к второму входному выводу транзисторного ключа.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в источниках вторичного электропитания. Цель - повышение надежности путем исключения подмагничивания трансформатора тока. Преобразователь содержит транзисторный ключ 1, силовой трансформатор 3, вторичная обмотка 4 которого соединена через выпрямительный диод 5 и DLC-фильтр 6 с выходными выводами, входные выводы транзисторного ключа 1 присоединены ко вторичной обмотке 10 трансформатора тока 8, токовая обмотка 7 которого подключена через конденсатор 9 параллельно входу DLC-фильтра 6. При поступлении короткого отпирающего импульса с выхода блока управления 12 на обмотку управления 11 трансформатора тока 8 транзисторный ключ 1 отпирается и начинается резонансный заряд конденсатора 9 через силовой трансформатор 3. В этот момент через входные выводы транзисторного ключа 1 протекает ток, пропорциональный току коллектора. Так как токовая обмотка 7 трансформатора тока 8 включена в контур измеряемого тока через конденсатор 9, то подмагничивания трансформатора тока не происходит, что предотвращает его насыщение. 3 ил.

18

Фиг. 2

+ 9

- о

Фи.З

-Ь

Udon