Регулируемый преобразователь постоянного напряжения Советский патент 1981 года по МПК H02M3/335 

Изобретение относи,тся к преобразовательной технике и может быть использовано во вторичных источниках электропитания. Известен преобразователь постоянного напряжения, содержащий магнитно-транзисторный задающий генератор и широтно-импульсный модулятор, связанный через формирователь управляющего напряжения с усилителем мощности. Недостатком этого преобразователя является отсутствие форсированного запирания силовых транзисторов усилителя мощности, что ведет к ухудшению КПД. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является регулируемый преобразователь постоян ного напряжения, содержащий магнитно транзистдэрный задающий генератор, согласующий трансформаторный узел и усилитель мощности, ко входам транзисторов которого подключены вторичные обмотки согласующего трансформаторного узла через запирающие диоды, первичные обмотки подключены через первый выпрямитель и первый тран зисторный ключ ко вторичной обмотке трансформатора задающего генератора и через второй выпрямитель - к силовым .электродам второго транзисторного ключа, причем первый и второй транзисторные ключи - разного типа проводимости, а их управляющие входы объединены и подключены к выходу широтно-импульсного модулятора. Недостаток известного преобразователя - сложность схемы. Цель изобретения - упрощение схемы преобразователя. Поставленная цель достигается тем что в известном преобразователе указанный согласующий трансформаторный узел выполнен на одном сердечнике, кроме того вторичные обмотки трансформатора задающего генератора через резисторы подключены к управляющим входам транзисторов усилителя мощности. Кроме того, вторичная обмотка задающего генератора и первичная обмотка согласующего трансформаторного узла выполнены со средними выводами, причем первичная обмотка согласующего трансформаторного узла крайними выводами через диоды, а средним через первый транзисторный ключ соединена с соответствующими выводами вторичной обмотки трансформатора задающего генератора и через выпрямитель - со вторым транзисториым ключом.

На фиг, 1 дана электрическая схема преобразователя; на фиг. 2 - то же, вариант.

Устройство содержит задающий генератор 1 с трансформатором 2, связанным через первый выпрямитель, выполненный на диодах 3 и 4, и второй выпрямитель, выполненный на диодах 5 и 6, и транзисторы 7 и 8 с согласующим трансформаторным узлом 9, причем вторичные обмотки трансформаторов через резисторы 10 и 11 и запирающие диоды 12 и 13 связаны со входами силовых транзисторов 14 и 15/ а входы транзисторов 7 и 8 - с выходом широтно-импульсного модулятора включающего компаратор 16, формирователь 17 пилообразного напряжения и выпрямитель 18.

Преобразователь (фиг. 1) работает следующим образом.

Задающий .генератор 1 вырабатывает прямоугольное напряжение, причем последнее от вторичных обмоток трансформатора 2 через резисторы 10 и 11 подаётся на входы силовых т ранзисто ров-14 и 15. В начале полупериода транзистор 7 заперт и напряжение на обмотках трансформатора 9 отсутствует. После срабатывания компаратора

16транзистор 7 открывается, на трансформаторе 9 появляется напряжение

в такой фазе, что вывод базы открытого в данный прлупериод транзистора бказывается под отрицательным напряжением, при этом осуществляется формированное запирание силовых транзисторов 14 и 15.

В начале следующего полупериода выходное напряжение с выхода, широтно-импульсного модулятора, содержащего компаратор 16, формирователь

17пилообразного напряжения,, и выпря.митель 18, закрывает транзистор 7

через первый выпрямитель, выполненный на диодах 3 и 4, и открывает транзистор 8. При этом согласующий трансформаторный узел 9 отключается от обмотки трансформатора 2 и закорачивается через второй выпрямител выполненный на диодах 5 и 6, и открытый транзистор 8. .

Таким образом, энергия, накопленная в индуктивности согласующего трансформаторного узла 9 во время паузы в управляющем напряжении, не вызывает всплеска напряжения на об|мот1 ах трансформатора в. момент запирания транзистора 7, что исключает смещение фронта отпирающего импульса на входах силовых транзисторов (уменьшение длительности открытого состояния). Кроме того, схема одиi наково качественно работает как при регулировании ширины импульса по переднему фронту, по заднему фронту, так и при двухсторонней широтно-импульсной модуляции, т.е. силовые транзисторы могут быть о.ткрыты на любом интервале в рамках половины периг ода.

На фиг. 2 представлена схема, в которой согласующий трансформатор|ный узел 9 выполнен с одной первичной обмоткой. В этом случае при условии гальванической развязки необходима либо дополнительная обмотка на трансформаторе 2 задающего генератора от выпрямителя 18, либо ( что возможно, и по схеме на фиг. 1) питание широтно-импульсного модулятора (17, 16) с выхода устройства.

Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет использовать схему усилителя мощности, эмиттеры транзисторов которого не связаны друг с другом, и использовать для регулирования выходного напряжения любой вид широтно- импульсной модуляции.

Формула изобретения

1.Регулируемый преобразователь постоянного напряжения, содержащий магнитно-транзисторный задающий генератор, согласующий трансформаторный узел и усилитель мощности, ко входам транзисторов которого подключены через запирающие диоды вторичные обмотки согласующего трансформаторного узла, первичные обмотки подключены через первый выпрямитель

и первый транзисторный ключ ко вторичнбй обмотке трансформатора задающего генератора р через второй выпрямитель - к силовым электродам второго транзисторного ключа, причем первый и второй транзисторные ключи разного типа проводимости, а их управляющие входы объединены и подключены к выходу широтно-импульсного модулятора, отличающийся тем, что, с целью упрощения, указанный согласующий трансформаторный узе выполнен на одном сердечнике, кроме того вторичные обмотки трансформатора задающего генератора через резисторы подключены к управляющим в-ходам транзисторов усилителя мощности. I

2,Преобразователь по п. 1, о,т л и ч а ю щ и и с я тем, что вторичная обмотка задающего генератора и первичная обмотка согласующего трансформаторного узла выполнены со средними выводами, причем первичная обмотка согласующего трансформаторного узла крайними выводами через диоды,

,а средним через первый транзисторный ключ соединена с соответствующими .выводами вторичной обмотки трансформатора задающего генератора и через выпрямитель - со вторым трай.зисторным ключом.