Транзисторный преобразователь напряжения Советский патент 1981 года по МПК H02M3/335 

I

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в источниках электропитания аппаратуры связи, автоматики и вычислительной техники.

Известен транзисторный преобразователь напряжения, выполненный по двухтактной схеме,

две секции первичной обмотки выходного трансформатора которого использованы в качестве обмоток цепей положительной обратной связи, а вторичная обмотка подключена к двухполупериодному выпрямителю с емкостным фильтром, преобразователь снабжен двухобмоточньсм коммутирующим дросселем с сердечником из материала с прямоугольной петлей гистерезиса, обмотки которого подключены к вспомогательным обмоткам выходного трансформатора-пре. образователя через диоды и переходы база эмиттер транзисторов преобразователя ПЬ

По основному авт. св. № 568123 известен транзисторный преобразователь, в составе которого дроссель и трансформатор снабжены дополнительными обмотками, соединенными встречно друг с другом. Кроме того, указанные

обмотки дросселя и трансформатора соединены через диодно-резистивную цепочку 2.

Недостатком данного преобразователя является увеличение амплкгуды первш гармоники выпрямляемого и фильтруемого напряжения на 5 выходе.

Цель изобретения - ослабление уровня пульсаций на выходе преобразователя.

Поставленная цель достигается путем введеIQ ния в транзисторный преобразователь резистивно-диодной цепочки, состоящей из двух встречно-последовательно соединенных однополупериодных противофазных выпрямителей с емкостными филътралш, при этом к входным клеми мам цепочки подключены общие точки соединения противофазных вьшрямителей, а к выходным клеммам цепочки подключены средняя точка нерегулируемого резистивного делителя напряжения, рключеиного через первый согласJQ но включеннш диод параллельно выходу первого вьшрямителя, и средняя точка регулируемого делителя, включенного через второй согласно включенный диод параллельно выходу второго выпрямителя. На чертеже представлена принципиа:1ьная электрическая схема преобразователя. Преобразователь представляет собой полумост содержащий транзисторы 1 и 2 и конденсаторы 3 и 4. В диагональ полумоста первичной обмот кой включен трансформатор 5. Транзисторы 1 и 2 связаны с обмотками трансформатора 5 через ограничительные резисторы 6 и 7, а также через цепи из последовательно соединенных диодов 8 и 9 и коммутируюи1его дросселя 10. Выходная обмотка трансформатора 5 соединена с выпрямителем 11, а тот в свою очередь с LC-фильтром 12. В схему преобразователя входит также рсзистивно-диодная цепочка, представляющая собой блок выделения разности амплитуд полупериодов 13, состоящий из двух однополупериодных выпрямителей на диодах 14-17, конденсаторов фильтров 18 и 19, разделительных диодов 20 и 21, а также регулируемого 22 и нерегулируемого 23 резистивных делителей напряжения, причем вход 24 цепочки подключен к дополнительной обмотке 25 трансформатора 5, а выход 26 - к дополнительной обмотке 27 коммутирующего дросселя 10. Устройство работает следующим образом. Положительная обратная связь, ос пцествляемая с помощью обмоток положительной обратной связи трансформатора 5 через ограничительные резисторы 6 и 7 на базы транзисторов 1 и 2, приводит к отпиранию огшого из транзисторов (например 1) и запиранию другого (соответственно 2). При этом ко входной обмотке трансформатора 5 прикладывается напряжение одной полярности (в данном случае положительной). Одновременно с положительной теми же обмотками трансформатора 5 осу ществляется отрицательная обратная связь чере диоды 8 и 9 и коммутирующий дроссель 10. Действие этой связи проявляется не сразу, а по истечении времени, определяемом временем насьпдения сердечника коммутирующего дросселя 10, после чего происходит запирание ране открытого транзистора, следующее за этим инвертирование напряжения на входной обмотке трансформатора 5 за счет запасенной энергии и отпирание ранее закрытого транзистора. Таким образом, периодаческая поочередная коммутация силовых транзисторов позволяет создавать в трансформаторе 5 перемеш ое электромагнитное поле, за счет чего происходап перекачивание энергии от первичного источника (сети, батареи, аккумулятора) к нагрузке через вьтрямитель 11 и фильтр 12. Переменное напряжение, наводимое в дополнительной обмо ке 25 трансформатора 5, подается на вход 24 резистивно-диодной цепочки 13, где выпрямля ется с помощью однополупериодных выпрямителей на диодах 14-17, причем фазы выпрям4ляемых полупериодов на выходах указанных выпрямителей сдвинуты относительно друг друга на 180 . Отфильтрованное с помощью конденсаторов 18 и 19 выпрямленное напряжение одинаковой полярности через диоды 20 и 21 и делители 22 и 23 подается на выход 26 резистивно-диодной цепочки и на дополнительную обмотку 27 коммутирующего дросселя 10. Разность амплитуд полупериодов коммутируемого напряжения, если она есть, приводит к возникнове1шю в указанной обмотке подмагничивающего тока, изменяющего соотнощение времени переключения для транзисторов 1 и 2 таким образом, чтобы устранить разность. В результате процесс коммутации напряжения в трансформаторе 5 принимает симметричный характер, что положительным образом сказывается на снижении уровня пульсаций в нагрузке. Делители 22 и 23 необходимы для установки режима симметрии за счет выбора величины и направления начального тока подмагничивания. Разделительные диоды 20 и 21 устраняют влияние низкого выходного сопротивле1шя выпрямителей на динамические характеристики коммутирующего дросселя 10. Данное устройство при незнагительном усложнении схемы преобразователя позволяет в 5-10 раз подавить амплитуду первой гармоники на выходе, улучшить режим работы выпрямителя и на 20-30% сократить объем филь. тра. Формула изобретения Транзисторный преобразователь напряжения по авт. св. № 568123, отличающийс я тем, что, с целью ослабления уровня пульсаций на выходе преобразователя, резистивно-диодная цепочка состоит из двух встречнопоследовательно соединенных однополупериодных противофазных вьшрямителей с емкостными фильтрами, при этом к входным клеммам цепочки подключены общие точки соединения противофазных выпрямителей, а к выходным клеммам цепочки подключены средняя точка нерегулируемого резистивного делителя напряжения, включенного через первый согласно включенный диод параллельно выходу первого выпрямителя, и средняя точка регулируемого делителя, включенного через второй согласно включенный диод параллельно выходу второго выпрямителя. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 233072, кл. Н 02 М 3/335, 1966. 2.Авторское свидетельство СССР N 568123. кл. Н 02 М 3/335, 1975.

Y fLujT

w A AAJlJ с

AjU