Однотактный преобразователь постоянного напряжения Советский патент 1990 года по МПК H02M3/337 

О VJ

сл о сл

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитания. Цель изобретения - уменьшение массы и габаритов. Силовой транзистор 1 периодически коммутирует цепь питания дросселя 5, к которому через дополнительный диод 3 подключена первичная обмотка 7 силового трансформатора 2, шунтированная дополнительным конденсатором 9. При выключении силового транзистора 1 реактивная энергия, накопленная в дросселе 5, передается в силовой транзистор 2 и с его вторичной обмотки 8-в нагрузку. Дополнительный конденсатор 9 размагничивает сердечник силового трансформатора 2 и обеспечивает снижение скорости нарастания напряжения при выключении силового транзистора 1 и снижение тем самым динамических потерь мощности в нем. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

JT-TL

-/zfФиг.1

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитания.

Цель изобретения - уменьшение массы и габаритов.

На фиг.1 показана электрическая схема предлагаемого преобразователя: на фиг.2 - вариант ее выполнения.

Однотактный преобразователь постоянного напряжения (фиг.1) содержит силовой транзистор 1 коммутатора, силовой трансформатор 2, дополнительный диод 3, выпрямительный диод 4, дроссель 5, фильтрующий конденсатор 6. Обмотка дросселя 5 одним выводом подключена к началу первичной обмотки 7 силового трансформатора 2 и к первому входному выводу преобразователя. Второй вывод обмотки дросселя 5 подключен к аноду диода 3 и через силовой транзистор 1 соединен с вторым входным выводом преобразователя. Катод диода 3 соединен с выводом первичной обмотки 7 силового трансформатора 2,начало вторичной обмотки 8 силового трансформатора 2 подключено к одному выводу конденсатора 6, конец вторичной обмотки 8 силового трансформатора 2 подключен к аноду выпрямительного диода 4, катод которого соединен с другим выводом конденсатора 6.

.Параллельно первичной обмотке 7 силового трансформатора 2 подключен дополнительный конденсатор 9.

Однотактный преобразователь постоянного напряжения работает следуюидим образом.

Когда положительный импульс напряжения, подаваемый на базу коммутирующего транзистора 1, включает коммутирующий транзистор 1, ток в дросселе 5. начинает нарастать. За время открытого состояния коммутирующего транзистора 1 происходит накопление энергии в дросселе 5. Когда импульс напряжения на базе коммутирующего транзистора 1 становится равным нулю, коммутирующий транзистор 1 выключается. За счет ЭДС самоиндукции, возникающей на дросселе 5, открывается диод 3 и начинает протекать ток по первичной обмотке 7 силового трансформатора 2. При этом на вторичной обмотке 8 силового трансформатора 2 возникает импульс напряжения, открывающий выпрямительный диод 4. и часть энергии, накопленной в дросселе 5 на предыдущем этапе, передается на конденсатор 6 и нагрузку. На этом этапе ток дросселя 5 падает, а сердечник силового трансформатора 2 намагничивается в прямом направлении. На этом же этапе происходит заряд дополнительно введенного конденсатора 9, который уменьшает скорость нарастания напряжения на закрывающемся коммутирующем транзисторе 1,

В момент очередного включения коммутирующего транзистора 1 за счет ЭДС само5 индукции, возникающей на первичной обмотке 7 силового трансформатора 2, диод 3 поддерживается в открытом состоянии и через первичную обмотку 7 силового трансформатора 2 протекает размагничивающий

10 ток соответственно по контуру; 7-1-3-7. При этом ток размагничивания сердечника силового трансформатора 2 направлен встречно току коллектора коммутирующего транзистора 1. На этом же этапе под действием

15 ЭДС самоиндукции, возникающей на первичной обмотке 7 силового трансформатора 2, происходит перезаряд дополнительного конденсатора 9. Кроме того, происходит накопление энергии в дросселе 5. Когда им0 пульс напряжения на базе коммутирующего транзистора 1 становится равным нулю, начинается процесс перезаряда дополнительного конденсатора 9. Ток перезаряда конденсатора 9 возрастает пропорцио5 нально уменыиемию тока коммутирующего транзистора 1. По мере перезаряда конденсатора 9 напряжение на нем увеличивается замедленно, а поэтому динамические потери при выключении

0 коммутирующего транзистора 1 и скорость возрастания напряжения на нем уменьшаются.

Далее все процессы в преобразователе повторяются.

5В двухтранзисторном варианте предложенный преобразователь (фиг.2) содержит дополнительно силовой транзистор 10 и два рекуперационных диода 11 и 12,Транзисторы 1 и 10 управляются синхронно и синфаз0 но. Преобразователь работает аналогично описанному варианту. Рекуперационные диоды возвращают избыток энергии дросселя в источник питания, ограничивая перенапряжения на силовых транзисторах.

5

Формула изобретения

2, Преобразователь по п.1, от л и ч а ю- щ и и с я тем, что коммутатор выполнен в виде одного силового транзистора, подключающего один из выводов дросселя к первому входному выводу преобразователя, причем второй вывод дросселя соединен с вторым входным выводом преобразователя непосредственно.

+ о

Фиг. 2