Регулируемый однотактный конвертор Советский патент 1978 года по МПК H02M3/335 

1

Изобретение относится к области радиоэлектроники и можетбыть использовано Тв источниках питания различной радиоэлектронной аппаратуры.

Известен однотактный конвертор, еодержаший усилитель мощности, выпрямитель, фильтр выходного напряжения.и схему упраЕшения l.V

Недостатком его является низкая надежность и низкий КПД из-за значительного времени рассасьюания силовых транзисторов н больших динамических потерь при выключении, особенно в высоковольтных инверторах.

Известны также схемы, в которых непользуют дополнительные элементы в цепи базы (эмиттера) силового транзистора, ускоряющие процесс выключения 2j .

Недостатком их является небольшая мощность и низкий КПД из-за больших потерь в цепях управления. Кроме того они недостаточно эффективн;ы, так как в них затруднено получение мощных рассасывающих импульсов через базовую цепь силового транзистора.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является регулируемый однотактадый конвертор, содержащий усилитель мощности с выходным трансформатором, вторичная обмотка которого через выпрямитель соединена с фильтром, и формирователь управляющих импульсов, соединенный по выходу, последовательного с первичной обмоткой управляющего трансформатора ко входным выводам 4.

Недостатком его является пониженный КПД из-за значительного времени .выключе ния усилителя мощности и больших динамических потерь.

Целью изобретения является повышение КПД конвертора путем уменьшения времени переключений транзистора усилителя мощности.

Это достигается тем, что регулируемый однотактный конвертор, содержащий усилитель мсшности с выходным трансформатором, вторичная обмотка которого через выпрямитель соединена с фильтром и формирователь управляющих импульсов, подсоеднненный по выходу последовательно с первинной обмоткой управляю.щего. трансформатора ко входным выводам, вторичная обмотка которого соединена со входом усилителя мснцности, кроме этого, он снабжен дополнительным транзистором, силовые элек которого через допо/шительную обмотку управляющего трансформато{эа подсое динены ко входнымТвыводам, а его база чере RC-цепочку подсоединена к соответствующему входному выводу, причем обша точка соединения конденсатора и резистора КС-цепочки, через диод подсоединена к общей точке соединения формирователя управляющих импульсов и первичной обмотки управляющего трансформатора. На чертеже показана схема регулируемого одно-гакгаого конвертора. Схема содержит усштитель мощности 1, выпрямитель 2, фильтр вьтходного напряжения 3, формирователь импульсов 4, управ лающий трансформатор 5, .Т С - цепь 6, развязывающий диод, 7, дополнительную обмотку управляющего трансформатора 3, тра зисторный ключ 9. Выход усилителя мощности 1 подключен к выпрямителю 2, а выход выпрямителя 2 - к фильтру выходного напряжения 3. Вход формирователя импульсов 4 соединен с выходом преобразователя напряжения, а между его выходом и цепью питания включена первичная обмотхса управляющего трансформатора 5, вторич1гая обмотка которого подключена ко входу усилителя мощ ности 1,Общий вывод транзисторного ключа 9 соедине н с общим выводом формирователя 4, последовательная ,.ЯС-депь 6 включе между входом транзисторного люча 9 и цепью формирователя 4, развязьшающ1й дио 7 включен между выходом формирователя 4 и средней точкой R С-цепи 6, а дополнитёльная обмотка 8 - между выходом транзисторного ключа 9 и цепью питания формирователя импульсов 4, Усилитель мощности 1 обеспечивает пре образование постоянного входного напряжения Ugii в импульсное, которое затем выпрямляется вьшрямителем 2 и через фильтр 3 поступает на выход преобразователя напряжения. Формирователь 4 по сигналу обратной связи, поступающему с выхода преобразователя напряжения, осуществляет щирогнур (частотную) модуляцию последовательности импульсов управления, которые через транс форматор 5 подаются на вход усилителя мощности 1, обеспечивая стабиггизацшо выходного напряжения преобразователя напряжения на заданном уровне.В момент фор- -- у мирования управляющего импульса диод 7 открыт и через выход формирователя 4 про текает ток первичной обмотки трансформатора 5 и - дополнительный ток через резнеTcjp RC-цепи 6, Конденсатор Т С-цепи разряжен ,а транзисторный ключ 9 закрыт. В момент окончания управляющего.импульса иод 7 закрывается и Т С-цепью формируется импульс управления, поступающий на вход транзисторного ключа 9. Ключ 9 открывается и с помощью дополнительной обмотки 8 обеспечивает формирование на вторичной обмотке трансформатора 5 импульса, с помощью которого осуществляется форсированное рассасывание базового заряда транзистора усилителя мощности 1, Благодаря этому сокращается время выключения усилителя мощности по окончании управляющего импульса и снижаются потери мощности. Параметры Т С-цепи 6 подбирают таким образом, чтобы длительность рассасывающего импульса была минимально необходимой и тем самым обеспечивалась экономичность схемы управления. При последующем управляющем сигнале формирователь 4 через диод 7 разряжает конденсатор Т,С-цепи, обеспечивая возможность формирования последующих рассасыва ющих импульсов,. Формула изобретения Регулируемый однотактный конвертор, содержащий усилитель мощности с выходным трансформатором, вторичная, обмотка которого через выпрямитель соединена с фильтром, и формирователь управляющих импульсов, подсоединенный по выходу по- следовательного с первичной обмоткой управляющего трансформатора, вторичная обмотка которого соединена со входом усилителя мощности, ко :входнымг выводам, о т л и ч а ю/щ к и с я тем, ч.то, с целью повышения КПД путем уменьщения времени переключения транзистора усилителя мощности, он снабжен дополнительным транзистором, силовые электроды которого через дополнительную обмотку управляющего трансформатора подсоединены ко входным выводам, а его база через Т С-цепочку подсоединена к соответствующему входному выводу,-причем общая точкасоединения конденсатора и резистора КС-цепочки через диод подсоединена к общей точке соединения формирователя управляющих импульсов и первичной обмотки управляющего трансформатора. Источники информации, принятые во-внимание при экспертизе:

5

1. Пауент США № 3114О96, кл, 321-2,3. Эдектройная техвшса в автоматике ,

1963,вып. 7j, TVV. , Советркое радио , 1975,

. Патент Франдии № 2245129, кл. Н 03 К,4. Патент ФРГ № 1275669, кл, 21Й,

1975.5 1968.

599321

с. 56..