Однотактный стабилизированный преобразователь постоянного напряжения Советский патент 1982 года по МПК H02M3/335 

(5) ОДНОТАКТНЫЙ СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение отноеится к преобразовательной технике энергии постоянного тока в энергию постоянного тока с изменением напряжения и может быть использовано в качестве источникавысокого напряжения для конденсаторных накопителей при импульсной нагрузке.

Известен однотактный преобразователь постоянного напряжения, в котором транзистор, дроссель, диод и конденсатор соединены по схеме автогенератора с обратным включением диода СП.

Недостатком однотактного преобразователя является отсутствие стабилизации напряжения заряда конденсатора, а также невысокий КПД при работе с импульсной нагрузкой, например лампой-вспышкой о Это объясняется тем, что после заряда конденсатора до заданного напряжения автогенератор продолжает работать на холостом ходу, расходуя энергию пео

вичного источника питания (батареи или аккумулятора).

Наиболее близким к изобретению техническим решением является однотактный стабилизированный преобразователь постоянного напряжения, содержащий: ключевой элемент, дроссель, конденсатор и диод, соединенные по схеме автогенератора с обратным включением диода, а также поро10говый элемент.

В этом преобразователе при заряде конденсатора до уровня пробоя порогового ключа, последний включается

15 и через резистор так воздействует на управляющий вход ключевого элемента, что генерация срывается С21.

Недостатком преобразователя являются ограниченные функциональные возможности из-за наличия гальванической связи между входными и выходными цепями и разряда конденсатора через пороговый ключ Цель изобретения - расширение фун циональных возможноЬтей однотактного стабилизированного преобразователя постоянного напряжения путем исключения гальванической св;язи между его входными и выходными цепями и устранения разряда конденсатора при отключенной нагрузке. Эта цель достигается тем, что в однотактном стабилизированном преобразователе постоянного напряжения, содержащем ключевой элемент, дроссель, конденсатор и диод, соединенные по схеме автогенератора с обратным включением диода, а также пороговый ключ, указанный пороговый элемент подключен параллельно одной из обмоток указанного дросселя. На фиг. 1 приведена схема однотактного преобразователя; на фиг.2цепь стабилизации на динистррах (выходное напряжение 300 В); на фиг.З. цепь стабилизации на тиристоре (выходное напряжение 300 ВК Однотактный стабилизированный пре образователь постоянного напряжения содержит ключевой элемент (транзистор) 1, резисторы 2 и 3 и дроссель. 4, диод 5, динистор 6, конденсатор 7, нагрузку 8, Наиболее полно достоинства такого преобразователя проявляются при использовании его в качестве источника высокого напряжения для конденсаторных накопителей импульсных уст- - -„.-..,ройство Например, в«блоке импульсной лампы-вспышки с батарейным питанием может быть использована схема, приве денная на фиг 1 без существенных изменений о Изменена лишь цепь стабилизации, которая из-за отсутствия динистора с необходимыми параметраМИ, обеспечивающими выходное напряже ние 300 В, должна быть выполнена по схеме, приведенной на фиг. 2,, Эта цепь состоит из двух, включенных последовательно динисторов 9 и 10, зашунтированных резисторами 11 и 12, и защитного диода 13 При необхрдимости получения более стабильного ограничения выходного на пряжения узел стабилизации может быт выполнен на тиристоре 1, управляемом стабилитронами 15 и 16 с защитным диодом 17 (фиг„ 3) Преобразователь р.аботает следующим образом. При подаче напряжения питания бла годаря положительной обратной связи через резистор 3 и начальному смещению через резистор 2 включается транзистор 1f напряжение питания подключается к первичной обмотке дросселя и вызывает линейное увеличение тока в ней о При достижении индукции насыщения материала сердечника ток обратной связи уменьшаете, приводя к лавинообразному запиранию транзистора 1, Напряжение во вторичной обмотке при этом меняет знаки и ток в ней протекает через проводящий диод 5, заряжая конденсатор 7 По окончании тока заряда начинается новый такт генерации, пока напряжение на конденсаторе 7 не достигнет заданного (300 в). В этот момент происходит включение динистора 6 и срыв генерации о Запасенная в дросселе 4 энергия медленно расходуется при протекаНИИ тока через вторичную обмотку дросселя и динистор 6: проводящие динисторы 9 и 10 и диод 13, включенный последовательно с динисторами для их защиты от обратного напряжения в момент накопления энергии в дросселе. Лишь, после восстановления выключенного состояния динистора 6, когда ток через него уменьшится до тока воСстановления,-начинается новый такт ге- , нерации. После разряда .конденсатора 7 через нагрузку (лампу-вспышку) 8 динистор 6 восстанавливает свое выключенное состояние, поскольку ток вторичной обмотки дросселя, протекавщий через них, замыкается через цепь разряда конденсатора. 7о Это приводит к возникновению генерации и повторению циклов заряда конденсатора 7. Применение предлагаемого преобразователя в батарейных лампах-вспышках позволит удешевить конструкцию из-за упрощения схемы, увеличить практически срок действия батарей по сравнению с используемыми двухтактными преобразователями , имеющими более чем в два раза ниже КПД при работе на конденсаторные накопители. При использовании в блоках электронного зажигания изобретение позволит уменьшить в несколько раз объем и вес дросселя и упростить схему управления зарядом, что также приведет к удешевлению конструкции, уменьшению габаритов блока. Следствием упрощения схемы и облегчения тепловых режимов из-за увеличения КПД является увеличение надежности блоково Формула изобретения Однотактный стабилизированный преобразователь постоянного напряжения, содержащий ключевой элемент, дроссель конденсатор и диод, соединенные по схеме автогенератора с обратным включением диода, а также пороговый элемент, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем исключения 9 гальванической связи между входными и выходными цепями преобразователя и устранения разряда конденсатора при отключенной нагрузке, указанный пороговый элемент подключен параллельно одной из обмоток указанного дросселя. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Журавлев А.А,,Мазель К.Б. Преобразователи постоянного напряжения на транзисторах, М,, Энергия, Э(, с, Э, рис. 3. 2.Там же, с, 22, рис, 8,