Стабилизированный преобразователь постоянного напряжения в постоянное Советский патент 1990 года по МПК H02M3/337 

фиг. 1

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для электропитания радиоэлектронной аппаратуры.

Цель изобретения - повышение КПД и улучшение электромагнитной совместимости с радиоэлектронной аппаратурой, .

На фиг. 1 приведена схема предлагаемого преобразователя; на фиг,2 - временные диаграммы работы преобразователя.

Стабилизированный преобразователь постоянного напряжения содержит транзисторно-трансформаторный инвертор, подключенный к входным выводам 1 и 2 и состоящий из транзисторов 3 и 4, входных конденсаторов 5 и 6 и трансформатора 7, В цепь переменного тока инвертора включен дроссель 8, образуюш ий с ним LC-контур. Кроме того, преобразователь содержит конденсатор 9, подключенный параллельно вторичной обмотке трансформатора 7, к выводам которой подключены одноименные выводы диодов 10 и 11, другие выводы которых подключены к первому выходному выводу 12, связанному с вторым выходным выводом 13 через конденсатор 14 фильтра, дроссели 15 и 16 фильтра, делитель 17 напряжения, усилитель 18, источник 19 опорного напряжения, двухтактный частотно-импульсный модулятор 20, формирователи 21 и 22 импульсов, трансформатор 23 тока, дополнительные диоды 24 и 25 и резисторы 26 и 27.

На диаграммах (фиг,2) обозначено; 1к(1)-ток в цепи дросселя 8, UK(t)- напряжение на конденсаторе 9, UTi(t) - напряжение на транзисторе 3, UT2(t) - напряжение на транзисторе 4.

Преобразователь работает следующим образом.

В установившемся режиме с выходов формирователей 21 и 22 на управляющие входы транзисторов 3 и 4 поочередно поступают импульсы запуска. S момент времени с приходом очередного импульса, например, на вход транзистора 3 он открывается, а к транзистору 4 прикладывается напряжение источника питания. Ток через транзистор 3 начинает возрастать по синусоидальному закону, определяемому дросселем 8 и конденсатором 9, образующими резонансный контур. Диод 11 открыт под действием тока дросселя 16 фильтра, протекающего по цепи дроссель 16 фильт- . ра, конденсатор 14 фильтра, диод 11, Напряжение на конденсаторе 9 возрастает по мере возрастания тока через дроссель 8, Током дросселя 15 фильтра, протекающего по цепи дроссель 15 фильтра, конденсатор 14 фильтра, диод 11, конденсатор 9, происходит частичный разряд конденсатора 9.

Вследствие этого максимум напряжения на конденсаторе 9 не соответствует нулевому току в дросселе 8.

В момент времени ti ток в резонансном

контуре уменьшается до нуля, далее возрастает в обратном направлении и замыкается по цепи первичная обмотка трансформатора 7, дроссель 8, дополнительный диод 24, входной конденсатор 5, трансформатор 23

0 тока. В момент времени t2 напряжение на конденсаторе 9 уменьшается до значения, которое при пересчете в первичную обмотку трансформатора 7 равно напряжению источника питания. При этом обратный ток

6 резонансного контура уменьшается до нуля, дополнительный диод 24 запирается. В момент времени тз конденсатор 9 полностью разряжается, ток дросселя 15 фильтра замыкается через отпирающийся диод 10 и

0 конденсатор 14 фильтра. Далее с приходом импульса запуска на вход транзистора 4 происходят процессы, аналогичные описанным, отличающиеся изменением полярности напряжения на конденсаторе 9,

5 направления протекания тока в дросселе 8, при этом работа всех симметричных элементов в схеме изменяется на противоположную. Длительность импульсов с выходов формирователей 21 и 22 должна быть боль0 ше полупериода колебаний тока в резонансном контуре, но меньше минимального периода следования импульсов на выходе частотно-импульсного модулятора 20.

Система обратной связи стабилизирует

5 выходное напряжение путем изменения частоты следования импульсов запуска с выходов формирователей 21 и 22 при изменениях нагрузки или входного напряжения. Применение предлагаемого

0 преобразователя повышает КПД и улучша-. ет электромагнитную совместимость с радиоэлектронной аппаратурой. Повышение КПД достигнуто путем осуществления бестоковой коммутации транзисторов инвер5 тора, а также за счет уменьшения в два раза обратного нэпряжен;1Я ча диодах выпрямителя. При 1спользовании в выпрямителе диодов Шоттки уменьшение обратного напряжения на них дает значительный выиг0 рыш по КПД за счет уменьшения тока утечки через них. Улучшение электромагнитной совместимости достигнуто путем устранения скачкообразных изменений тока в транзисторах инвертора и диодах выпрямителя.

5

Фор мул а изобретения Стабилизированный преобразователь постоянного напряжения в постоянное, содержащий подключенный к входным выводам двухтактный транзисторно-трансформаторный инвертор с дросселем в цепи переменного тока, образующим резонансный контур с конденсатором, подключенным параллельно вторичной обмотке трансформатора, к выводам которой подключены одноименные вы воды диодов, другие выводы которых объединены и подключены к первому выходному выводу, подключенному к второму выходному выводу через конденсатор фильтра, два дросселя фильтра, делитель напряжения, вход которого подключен к выходным выводам, а выход связан с первым входом усилителя, второй вход которого подключен к источнику опорного напряжения, а выход связан с входом двухтактного частотно- импульсного модулятора, отли чающий- с я тем, что, с целью повышения КПД и улучшения электромагнитной совместимости с радиоэлектронной аппаратурой, введены два формирователя импульсов, трансформатор тока, первичная обмотка которого включена в цепь переменного

тока инвертора, а вторичные обмотки трансформатора тока и выходы формирователей импульсов подключены к управляющим входам транзисторов инвертора, входы формирователей импульсов подклю0 чены к.выходу двухтактного частотно-импульсного модулятора, период следования импульсов которого больше длительности периода формирователей импульсов, которые также больше полупериода колебаний резонансного контура, причем одни выводы дросселей фильтра подключены к обкладкам конденсэтора, а другие объединены и подключены к второму выходному выводу.

5

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано во вторичных источниках питания. Цель изобретения - повышение КПД и улучшение электромагнитной совместимости с радиоэлектронной аппаратурой. Изобретение состоит из транзисторов 3,4, входных конденсаторов 5,6 и трансформатора 7. В цель переменного тока инвертора включен дроссель 8, образующий с трансформатором LC - контур, введены формирователи 21, 22 импульсов и трансформатор тока 23. Повышение КПД осуществляется за счет бестоковой коммутации транзисторов инвертора и за счет уменьшения обратного напряжения на диодах выпрямителя. 2 ил.

Л

и,,

%

О.