Преобразователь постоянного напряжения Советский патент 1992 года по МПК H02M3/335 

Изобретение относится к электротехние и может быть использовано в системах вторичного электропитания и автоматики, и является усовершенствованием изобретения по авт. ев, № 1591156.6

Известен преобразователь постоянного напряжения, содержащий два входных конденсатора и две последовательно соединенные по входу инверторные ячейки, кажая из которых содержит последовательно 10 оединенные первичную обмотку выходного трансформатора и управляемый ключ, причем первый вывод управляемого ключа первой инверторной ячейки соединен с первым входным выводом преобразовате- 15 ля и первым выводом первого входного конденсатора, второй вывод управляемо- го ключа второй инверторной ячейки соеди- йен с вторым входным выводом преобразователя и первым выводом второго вход- 20 ного конденсатора, второй вывод управляемого ключа первой инверторной ячейки соединен через первый рекуперационный диоде вторым входным выводом преобразователя, первый вывод управляемого клю- 25 ча второй инверторной ячейки соединен чepeз втopoй рекуперационный диод с первым входным выводом преобразователя, вторичная обмотка выходного трансформатора каждой инверторной ячейки через вы- 30 прямитель соединена с входом общего LCD-фильтра, выходом подключенного к выходным выводам преобразователя, между вторыми выводами входных конденсаторов включен введенный резистор, шунтирован- 35 ный введенным диодом, включенным встречно по отношению к направлению пускового зарядного тока входных конденсаторов.

Недостатком данного преобразователя 40 является, то; что на интервалах времени, соответствующих закрытому состоянию уп- равляемых ключей, на резисторе выделяется значительная мощность, обусловленная протеканием через последний тока подза- 45 ряда входных конденсаторов. Это снижает КПД преобразователя постоянного напряжения.

Цель изобретения - повышение КПД.

Поставленная цель достигается тем, что 50 в известном преобразователе постоянного напряжения в качестве введенного резистора используют терморезистор. ,

На чертеже показана схема предлагаемого преобразователя постоянного напря- 55 жения.

В преобразователе постоянного напряжения к входным выводам подключены две последовательно соединенные однотакт- ные инверторные ячейки. Первая ячейка соетоит из управляемого ключа (транзистора) 1, зыходного трансформатора 2, однотакт- ного выпрямителя 3, работающего на общий диодно-индуктиано-емкостный фильтр 4- 6, первого рекупер ационного диода 7, первого входного конденсатора 8. Вторая инверторная ячейка состоит из управляемого ключа (транзистора) 9, трансформатора 10, однотактного выпрямителя 11, второго рекуперационного диода 12 и второго входного конденсатора 13. Между вторыми выводами входных конденсаторов 8 и 13 включен терморезистор 14, шунтированный диодом 15.

Преобразователь постоянного напряжения работает следующим образом,

При подключении входных выводов преобразователя к источнику питания начинается процесс первичного заряда входных конденсаторов 8 и 13 по цепи: первый (+) входной вывод - входной конденсатор 8 т терморезистор 14 - входной конденсатор 13 - второй (-) входной вывод. При этолг ток заряда входных конденсаторов 8 и 13 ограничивается на допустимом уровне сопротивлением терморезистора 14.

Когда напряжение на конденсаторах 8 и 13 достигнет номинального значения, с выхода блока управления подаются управляющие импульсы на транзисторы 1 и 9. При этом последние работают поочередно, а импульсы управления сдвинуты на половину периода коммутации.

Предположим, что транзистор 1 открыт, а транзистор 9 закрыт. При этом к первичной обмотке 2 прикладывается напряжение, равное половине напряжения источника питания преобразователя. К закрытому диоду 7 приложено обратное напряжение источника питания. Контур протекания тока первичной обмотки трансформатора 2 на этом интервале времени замыкается по цепи: конденсатор 8 - транзистор 1 - первичная обмотка трансформатора 2 - диод 15 - конденсатор 8. На этом же интервале времени происходит подзаряд конденсатора 13 по цепи: первый входной вывод - транзистор 1 - первичная обмотка трансформатора 2 - конденсатор 13 - второй входной вывод. Контур протекания тока во вторичной обмотке трансформатора 2 замыкается по цепи: вторичная обмотка трансформатора 2 - однотактный выпрямитель 3 - дроссель 5 - выходной конденсатор б и параллельно соединенное сопротивление нагрузки - вторичная обмотка трансформатора 2.

При запирании транзистора 1 на первичной обмотке трансформатора 2 возникает ЭДС самоиндукции, под воздействием

которой открывается диод и энергия, запасенная в трансформаторе 2 во время открытого состояния транзистора 1, рекуперирует на конденсатор 13. При этом напряжение не конденсаторе 6 и ЭДС самоиндукции первичной обмотки трансформатора 2 складываются, и к закрытому транзистору 1 прикладывается1 напряжение, равное напряжению источника питания. Процесс открывания и закрывания транзистора 9 протекает аналогично.

В течение времени, когда оба транзистора 1 и 9 закрыты, часть анергии, накопленной в индуктивности фильтра (дросселе 5), передаётся через шунтирующий диод 4 в нагрузку. Кроме того, на этом же интервале

0

5

времени происходит подзаряд конденсаторов 8 и 13 по цепи: первый входной вывод - конденсатор 8 - терморезистор 14 - конденсатор 13 - второй входной вывод. Вследствие протекания тока подзаряда конденсаторов 8 и 13 череэ терморезистор 14, последний разогревается и уменьшает свое сопротивление. Благодаря этому уменьшены потери мощности в термореэи- сторе 14, а следовательно, повышен КПД преобразователя.

Формула изобретения Преобразователь постоянного напряжения по авт. св. № 1591156. от л имеющийся тем, что в качестве резистора использован терморезистор.

Изобретение относится к электротехни же и может быть использовано в системах вторичного электропитания. Цель изобретения - повышение КПД. Преобразователь содержит две однотактные инверторные # ячейки на транзисторах Т, 9, трансформаторах 2, 10 и выпрямителях 3, 11. Ячейки по входу соединены последовательно и подключены к первому и второму входным конденсаторам 8 и 13. Выходы ячеек соединены параллельно и через общий диод- но-индуктивно-емкостный фильтр 4. 6, 6 подключены к выходным выводам преобразователя. При пуске преобразователя ток заряда входных конденсаторов 8 и 13 ограничивается исходным сопротивлением терморезистора 14. При работе преобразователя на интервалах времени, когда закрыты оба транзистора 1 и 9, происходит подзаряд входных конденсаторов. Ток под- заряда при этом ограничен более высоким значением сопротивления нагретого термо- рёзистора 14. 1 ил. ё