Преобразователь постоянного напряжения в постоянное Советский патент 1991 года по МПК H02M3/135 

+ /

8 &

Кз

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано во вторичных источниках питания Цель изобретения - повышение КПД. Устройство состоит из цепочки, подключенной к источнику 1 питания и включающей последовательно соединенные регулирующий транзистор 2, дроссель 5 и накопитель10- ный конденсатор - Ллр ишепъно епи из дросселя 5 н конденсатора - включены т оммутирующип диод 3 и цепочка из последовательно соединенных демпфирующего конденсатора 6 и диода 7„ Дроссель 9 и диод 8 соединены ттосле- довательно и их свободные выводы подключены соответственно к выходу (чм:со- стного дeлJiтeля Ю и к общей то . соединрнил Конденсатора 6 с Д1 о- ом /, Благодаря указанному включению конденсатора 6 импульсный ток, протекающий через транзистор 2, имеет форму, близкую к прямоугольной с синусоидальным нарастаниеМс В результате этого исключаются перегрузки по току и повышается надежность„ Поскольку заряд конденсатора 6 осуществляегея за достаточно большое время, го возможно увеличение емкости конденсатора 6, что ведет к уменьшению импульсной мощности на транзисторе 2 при выключении,, В устройстве достигается использование энергии демпфирующих конденсатора 6 и дросселя 9о 2 ил. с (Л с & ел оз о со ±5

117

4 4

Фиг./

Изобретение относится к электротехнике, в частности к вторичным источникам питания, и может быть использовано для питания стабилизированным нос- тоянным или импульсным напряжением систем радиотехнических устройств, изделий квантовой электроники и др0 Цель изобретения - повышение КДЦ преобразователя„

На фиго 1 представлена электрическая схема преобразователя с организацией цепи отдачи энергии демпфирующего конденсатора через входной емкостный делитель напряжения в источник пи,тания; на фиг, 2 - то же, с организацией цепи отдачи энергии демпфирующего конденсатора на нагрузку - накопительному конденсаторус

Преобразователь состоит из источ- ника 1 питания, регулирующего транзистора 2, коммутирующего диода 3, накопительного конденсатора 4, подключенного через первый дроссель 5 к регулирующему транзистору 20 К точ- ке соединения транзистора 2 и дросселя 5 подключен демпфирующий конденсатор 6 через первый диод 7, соединенный с одним выводом конденсатора 4 и через соединенные последовательно второй диод 8 и второй дроссель 9 - с другим выводом накопительного конденсатора 4 (фиг. 2) или с выходом емкостного делителя 10 (фиг,, 1)0

Вход емкостного делителя 10 подключен к источнику питания (коэффициент деления 1:2)„

Первый 7 и второй 8 диоды включены согласно.

Устройство, представленное на фиг. 2, работает следующим образом.

При включении регулирующего транзистора 2 происходит одновременное нарастание тока в первом дросселе 5, резонансная зарядка демпфирующего конденсатора 6 через дополнительный дроссель 9 и второй диод 8, а также зарядка накопительного конденсатора 4 суммарными токами дросселей 5 и 9 При достижении напряжения на демпфиру ющем конденсаторе 6 напряжения., равного сумме входного и выходного напряжений, зарядка демпфирующего конденсатора 6 прекращается, а ток дросселя 9 через первый 7 и второй 8 диоды замыкается на накопительный конденсатор 4« Энергия дросселя 9 передается в конденсатор 4, повышая его выходное напряжение. Время передачи

5

0 5 Q

Q

5

5

5

оставшейся запасенной энергии второго дросселя 9 в положительный конденсатор 4 определяется уровнем напряже- шш па нем и величинами индуктивности дросселя„

После снятия управляющего сигнала с транзистора 2 начинаются процессы его выключения, поскольку напряжение на демпфирующем конденсаторе 6 равно сумме напряжений входного и выходного напряжений, ток первого дросселя 5 при запирании транзистора 2 замыкается по цепи: демпфирующий конденсатор 6 - диод 7 - накопительный конденсатор 40 При этом к первому дросселю в начальный момент приложено напряжение, равное напряжению питания Скорость спада напряжения на первом дросселе 5 определяет скорость нарастания напряжения, прикладываемого между коллектором и эмиттером регулирующего транзистора 2С После спада напряжения на демпфирующем конденсаторе 6 до нулевого уровня ток дросселя 5 замыкается через коммутирующий диод 3 и наполнительный конденсатор 4, накопленная энергия дросселя 5 передается в конденсатор 40 Напря жение на демпфирующем конденсаторе 6 перед моментом включения транзистора 2 равно нулюо

В случае полной или почти полной отдачи энергии первого дросселя 5 в конденсатор 4 включение транзистора 2 с подачей очередного импульса происходит при малых токах, так как в первом 5 и втором 9 дросселях отсутствуют начальные токи„

Это позволяет достичь минимальных потерь мощности в регулирующем транзисторе 2 при его включении и выключении, повысить использование транзистора 2 по току и исключить перегрузки по напряжению,,

Работа устройства (фиг„ 2) эффективна при определенных соотношениях входного и выходного напряжений, т,е„

вых / пит рн иевь п°лнении этого условия ие обеспечиваются идеальные условия выключенияо

Свободна от указанного недостатка схема, представленная на фиг,, 1, в которой осуществляется резонансная зарядка демпфирующего конденсатора 6 за время проводящего состояния транзистора 2 до уровня напряжения, равного Епит, независимо от уровня выходного напряжения с Зарядка демпфирую516

цего конденсатора 6 осуществляется от источника с напряжением Е /2,

пит организованного емкостным делителем

100 Работа схемы не отличается от схемы, приведенной на фиг„ 1„ Только энергия демпфирующего конденсатора 6 и второго дросселя 9 передается в нижнее плечо делителя 10

Таким образом, в устройстве повышается надежность за счет улучшения условий включения и выключения регулирующего транзистора и отсутствия дополнительных схем управления и транзистора, а также КПД за счет передачи энергии первого и второго дросселей в нагрузку или в источник питания„

Формула изобретения

Преобразователь постоянного напряжения в постоянное, содержащий цепочку из последовательно соединенных регулирующего транзистора, первого

Y

+ 1

5

0

5

дросселя л накопительного кондснса- , тора, включенную между входными выводами для подключения источника питания, коммутируюпрш диод, включенный параллельно части указанной цепочки из первого дросселя и накопительного конденсатора, соединенные последовательно демпфирующий конденсатор и первый диод, емкостный делитель напряжения, вклк ченнъ й между входными выводами, а также цепочку из последовательно соединенных второго дросселя и второго диода, одним выводом подключенную к выходу емкостного делителя Ешпряжения, отличающий- с я теп, что, с целью повышения КПД, демпфирующий конденсатор одним выводом подключен к общей точке соединения регулирующего транзистора с первым дросселем, а другим - к общей точке соединения первого и второго диодов, причем первый диод свободным выводом соединен с выводом накопительного конденсатора, подключенным к одному из указанных входных выводов.

Из

217

-f-4

Фиг. 2