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

Фиг. 1

Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразователям напряжения, и может быть использовано, например, при построении регуляторов напряжения для электроприводов постоянного тока.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем расширения диапазона регулирования и обеспечения гальванической развязки в управляющей цепи.

На фиг.1 приведена схема преобразователя постоянного напряжения; на фиг.2 - то же, источника перемагничивания; на фиг,3 - временные диаграммы, поясняющие работу преобразователя,

Устройство содержит входные выводы для подключения источника 1 питания, например аккумулятора или выпрямителя; цепь нагрузки 2; блок 3 управления; транзистор 4; демпфирующую цепь 5, например, составленную из R, С, D элементов; токовый трансформатор 6 с первичной 7, вторичной 8 и дополнительной 9 обмотками; управляемый ключ 10, выполненный, например, на оптотиристоре, шунтированном диодом; источник 11 перемагничивания, выполненный, например, на базе импульсного транзисторного усилителя, на управляющем транзисторе 12.

Силовая цепь однотактного преобразователя постоянного напряжения выполнена последовательным подключением источника 1 питания к входным выводам, цепи нагрузки 2, транзистора 4 и первичной 7 обмотки токового трансформатора 6. Защита транзистора 4 от перенапряжений осуще- ствляется демпфирующей цепью 5, подключенной параллельно эмиттер-коллекторному переходу транзистора 4.

Управление транзистором осуществляется от обмоток 8 и 9. Обмотка 8 обратной связи по току подключена к эмиттер-базовому переходу транзистора 4 через управляемый ключ 10, а дополнительная обмотка 3 подключена к источнику перемагничивания. Управление ключом 10 и источником 11 перемагничивания осуществляется от блока 3 управления.

Устройство работает следующим образом.

Отпирание транзистора 4 осуществляется подачей узких импульсов синхронно на ключ 10 с блока управления и на дополнительную обмотку 9 от источника 11 перемагничивания. После прекращения действия отпирающих импульсов транзистор остается включенным за счет де1/1ствия положительной обратной связи, осуществляемой через обмотку 8. В момент выключения силового транзистора от источника размагничивания подается импульс напряжения, под действием которого происходит запирание транзистора 4, выключение ключа 10 и про- 5 изводится размагничивание сердечника трансформатора 6. В дальнейшем цикл повторяется.

Вследствие выключения ключа 10 происходит отключение обмотки 8 положитель0 ной обратной связи от базы транзистора 4, На базу транзистора 4 может поступать через диод лишь запирающее напряжение отрицательной полярности. Так как ключ 10 закрыт, исключается возможность ложного

5 включения транзистора под воздействием помех.

Один из возможных вариантов источника перемагничивания приведен на фиг.2. На дополнительную обмотку 9 размагничиваю0 щие импульсы поступают в моменты отпирания управляющего транзистора 12, а отпирание последнего происходит от импульсов, поступающих от блока 3 управления.

5Согласно фиг.3 импульс 13 формируется

на выходе блока 3 управления и поступает на управляющий вход кг ча 10. Импульсы 14 и 15 формируются на ;ыходе источника 11 перемагничивания и поступают на допол0 нительную обмотку 9. Импульс 16 отображает напряжение на нагрузке и соответствует открытому состоянию транзистора 4.

Для отпирания транзистора формируются импульсы 13 и 14. Блокинг-процесс

5 начинается в момент прекра цения действия импульса 14. К этому моменту ключ должен быть подготовлен к включению, а поэтому импульс 13 долже1н перекрывать задний фронт импульса 14. Запирание транзи0 стора осуществляется импульсом 15, Последний может перемещаться по фазе по отношению импульса 14, что обеспечивает регулирование длительности импульса 16 напряжения на нагрузке.

5Таким образом, изобретение одновременно с запиранием силового транзистора осуществляет перемагничивание сердечника трансформатора одним и тем же импульсом напряжения, поступающим от

0 источника перемагничивания. Размагничивание сердечника дает возможность уменьшитьтабариты трансформатора и расширить диапазон регулирования выходного напряжения.

5 Формула изобретения

Однотактный преобразователь постоянного напряжения, содержащий транзистор, силовая цепь которого соединена последовательно с цепью нагрузки и первичной обмоткой токового трл1:сформатора.

вторичная обмотка которого использована как обмотка положительной обратной связи и подключена к управляющему входу транзистора через управляемый ключ, третья обмотка подключена к источнику перемаг- ничивания, входом соединенному с выходом блока управления, о т л и ч а ю щ и й- с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем расширения

диапазона регулирования и обеспечения гальванической развязки в управляюидей цепи, блок управления выполнен в виде управляемого генератора узких импульсов, токовый трансформатор выполнен насыщающимся, управляемый ключ выполнен, например, в виде оптотиристора, шун тированного обратным диодом, который включен в базовую цепь транзистора.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразователям напряжения, и может быть использовано во вторичных источниках питания. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем расширения диапазона регулирования и обеспечения гальванической развязки в управляющей цепи. Преобразователь содержит транзистор 4, блок 3 управления, демпфирующую цепь 5, токовый трансформатор 6 с первичной 7, вторичной 8 и дополнительной 9 обмотками. Преобразователь осуществляет одновременно с запиранием транзистора 4 перемагничивание сердечника трансформатора 6 одним и тем же импульсом напряжения, поступающим от источника 11 перемагничивания. 3 ил.

dh-l

и

У

и

р I

7

Т

и

н

f6

,

А

Фцг.1