Преобразователь постоянного напряжения Советский патент 1993 года по МПК H02M3/135 

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в источниках питания различных систем.

Цель изобретения - повышение надежности и КПД преобразователя за счет улучшения условий выключения транзистора.

На чертеже представлена схема предлагаемого преобразователя,

Преобразователь содержит источник питания 1, к которому через транзистор 2 подключен двухобмоточный дроссель 3 посредством его первой обмотки 4, вторая обмотка 5 дросселя 3 одним выводом через второй диод б связана с выходным конденсатором 7 фильтра, а вторым выводом через параллельно включенные первый диод 8 и конденсатор 9 подключена к точке соединения транзистора 2 с первой обмоткбй 4 дросселя 3. При этом диоды 8 и 6 включены согласно. Параллельно первой обмотке 4 дросселя 3 и дополнительному конденсатору 9 подключена цепь, состоящая из последовательно соединенных третьего диода 10 и дополнительного дросселя 11, образующих цепь зарядки конденсатора 9 при открытом состоянии транзистора 2.

Отношение числа витков Wi и Wa обмоток 4 и 5 дросселя 3 должно быть 1 (Wi Wa) для обеспечения малых уровней напряжений на транзисторе при его выключении.

Преобразователь работает следующим образом. В исходном состоянии напряжение на конденсаторе 7 почти равно входному напряжению, транзистор 2 закрыт, токи дросселя 3 и 11 равны нулю. При подаче управляющего сигнала на транзистор 2, последний открывается, происходит линейное нарастание тока а первичной обмотке 4 дросселя 3 и одновременно резонансная зарядка конденсатора 9 по цепи: источник питания 1 - диод 10 - дополнительный дроссель 11 - конденсатор 9 - транзистор 2,

Заряд конденсатора 9 осуществляется до уровня напряжения, определяемого суммарным уровнем напряжений на конденсаторе 7 и второй обмоткой 5 дросселя 3. После достижения этого уровня, запасенная энергия в дросселе 11 начинает уменьшаться, происходит отдача энергии дросселя 11 через источник питания 1 одновременно в конденсатор 9 и через вторую обмотку 5 и диод б - в конденсатор 7 фильтра, синхронно увеличивая их уровень.

После снятия управляющего сигнала с транзистора 2, конденсатор 9, заряженный

W2

Wi . является источником напряжения, совместдо напряжения, равного (Епит +

Егшт)

но с источником питания 1 для дальнейшего увеличения тока через первую 4 и вторую 5 обмотки дросселя 3. Происходит разрядка конденсатора 9 по .цепи вторичная обмотка

5 5 - диод 6 - конденсатор фильтра 7 - источник питания 1 - первичная обмотка 4, дроссель 3 - конденсатор 9. При этом скорость разрядки конденсатора 9 определяет скорость нарастания напряжения на транзисторе

10 2, а, следовательно, и уровень напряжения на транзисторе 2 за время его выключения. После разрядки конденсатора 9 ток обмоток дросселя 3 протекает через диод 8, обеспечивая передачу запасенной энергии в кон45 денсатор 7. При очередном включении транзистора 2 процессы повторяются.

Следует отметить, что эффективная работа схемы при условии отношения числа витков первой и второй обмоток 1. В этом

20 случае выбором величины конденсатора 9 обеспечивается минимальное напряжение на транзисторе за время иго выключения. Тем самым достигается надежная работа транзистора и высокий КПД преобразовате25 ля поскольку энергия, запасенная в LC-це- пях, передается в нагрузку.

Формула изобретения Преобразователь постоянного напря30 жения, содержащий входной/выходной и общий выводы для подключения соответственно источника постоянного напряжения и нагрузки, двухобмоточный дроссель, первый и второй диоды, регулирующий транзи35 стор и накопительный конденсатор, включенный между выходным и общим выводами, причем первая обмотка указанного дросселя включена между входным и через регулирующий транзистор общим вывода40 ми, а один вывод его второй обмотки через второй диод соединен с выходным выводом, от л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения надежности за счет улучшения условий выключения регулирующего тран45 зистора, введены дополнительный дроссель, третий диод и дополнительный конденсатор, причем первый диод включен параллельно дополнительному конденсатору, образуя цепочку, включенную между об50 щей точкой соединения первой обмотки двухобмоточиого дросселя с регулирующим транзистором и другим выводом второй обмотки указанного дросселя, а третий диод соединен последовательно с дополнитель55 ным дросселем, образуя цепочку, включенную параллельно цепи из первой обмотки двухобмоточного дросселя и указанного дополнительного конденсатора.

Использование: изобретение может быть использовано в источниках питания различных систем. Сущность изобретения: устройство состоит из транзистора 2, подключенного параллельно источнику питания 1 через обмотку 4 двухобмоточного дросселя 3, диода 6, конденсатора 7, диода 10, а также дополнительно введенных конденсатора 9с параллельно включенным диодом 8, включенным между обмотками 4, 5 дросселя 3 и дросселя 11. Последовательно включенные диод 1.0 и дроссель 11 образуют цепочку, включенную параллельно цепи из обмотки 4 и конденсатора 9. Это позволяет обеспечить низкий уровень напряжения на транзисторе 2 при его выключении и передачу запасенной в дросселе 3 энергии в накопитель. 1 ил. (Л