Однотактный преобразователь постоянного напряжения

 

ОДНОТАКТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий управляемый ключ, силовая цепь которого подсоединена к входным выводам через первичную обмотку выходного .трансформатора, вторичная обмотка которого через однополупериодный выпрямитель и LCD-фильтр подсоединена к выходным выводам, причем дроссель LCD-фильтра содержит дополнительную обмотку, один из выводов которой через диод подсоединен к входу однополупериодного вьшрямителя , отличающийся тем, что, с целью улучшения массогабаритных показателей, другой вывод дополнительной обмотки дросселя подключен, г СЛ к выходу однополупериодного выпрямителя . WT2 Wri M И Wai в;)7 Оо to 9 М v/a2 «-) J« ho J 1

СООЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (! 9) (И) (sl)4 Н 02 М 3/335

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3728889/24-07 (22) 13.04.84 (46) 30.09.85. Бюл. У 36 (72) Б.А. Багинский (71) Томский ордена Октябрьской

Революции и ордена Трудового Красного Знамени политехнический инсти. тут им. С.N. Кирова (53) 621,314.58(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 639105, кл. Н 02 М 3/335, 1977.

Авторское свидетельство СССР

У 575745, кл. Н 02 М 3/335, 1976. (54)(57) ОДНОТАКТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий управляемый ключ, силовая цепь которого подсоединена к входным выводам через первичную обмотку выходного . трансформатора, вторичная обмотка которого через однополупериодный выпрямитель и 1СВ-фильтр подсоединена к выходным выводам, причем дроссель LCD-фильтра содержит дополнительную обмотку, один из выводов которой через диод подсоединен к входу однополупериодного выпрямителя, отличающийся тем, что, с целью улучшения массогабаритных показателей, другой вывод дополнительной обмотки дросселя подключен, к выходу однополупериодного выпрямителя.

1182610

Нзобретение относится к преобразовательной технике и предназначено ,цля преобразования постоянного напря жения одного уровня в постоянное напряжение другого уровня. 5

Цель изобретения — уменьшение мас сы и габаритов однотактного конвертopB .

На фиг. 1 изображе:1а схема предлагаемого преобразователя; на фиг.2 диаграммы изменения напряжения на обмотках трансформатора и дросселя (соответственно U4, 02) и тока первичной обмотки дросселя I1

Устройство содержит соединенные

K входным вывода для подключения к источнику 1 питания полностью управляемый ключ 2, управляющий вход которого связан с блоком 3 управления и трансформатор 1, к вторичной 20 обмотке трансофрматора подключ н однополупериодный выпрямитель 5 с

LCD-фильтром, состоящим из диода 6, дросселя 7 и конденсатора 8, допол- нительная обмотка дросселя 7 через 25 диод 9 подключена параллельно выпрямителю з, а нагрузка 10 присоединена параллельно конденсатору 8 фильтРB °

При рассмотрении принципа действия устройства будем полагать, что дроссель фильтра работает в режиме непрерывного потока, ток намагничивания трансформатора пренебрежимо мал по сравнению с током нагрузки, а

35 потери в элементах схемы отсутствуют.

После замыкания ключевого элемента 2 (момент t, на диаграммах) напряжение источника 1 прикладывается к первичной обмотке трансформа".гора 4.4О

Напряжение на обмотках дросселя фильтра имеет знак, обозначенный на фиг, 1 без скобок, магнитный поток в его сердечнике нарастает, ток дросселя протекает по цепи: вторичная обмотка W>2 трансформатора, диод 6, обмотка W. дэосселя, параллельно

1 соединенные конденсатор 8 и нагрузка 10. На данном временном интервале

1 диоды 6 и 9 заперты обратным напряже5О нием

Ц = En ; U„ =n (Е и оь Be p. — U ) где и, =1, /W-„, Т2 и =М /W — коэффициенты транс 5 Р формации трансформатора и дросселя соответственно„"

E — напряжение источника питания; напряжение нагрузки.

U11

В момент времени t трансформатор насы1цается, напряжение на его обмотках скачком уменьшается до нуля, к диоду 6 в обратном направлении прикладывается напряжение дополнительной обмотки дросселя и он запирается.

На временном интервале t,-t4 энергия дросселя передается в нагрузку током, протекающим через последовательно соединенные обмотки W>,W дросселя, диод 9 и вторичную обмотку

W8 трансформатора. В силу непрерывности магнитного потока в сердечнике дросселя в момент t,, когда ток из витков W переводится в

1 витки W +Wg, ток I первичной об2 1 мотки дросселя скачком уменьшается в (t+n g ) раз. B момент t4 вновь замыкается ключ 2 и описанные процессы повторяются. Для полного перемагничивания трансформатора Нео6ходимо выполнение следующего условия:

n >

1 (1)

1м

tumBx где g my> максимальный коэффициент заполнения; максимальная

tumax длительность замкнутого состояния ключа; период.

В момент t ключ размыкается, rAпряжение на обмотках дросселя скачком меняет знак и приобретает полярность, обозначенну1о на фиг. 1 в скобках. Дроссель начинает отдавать энергию в нагрузку током, протекающим через первичную обмотку и диод 6.

Напряжение с дополнительной обмотки дросселя, равное n> U„, через открывс ший диод 6 и диод 9 прикладывается к вторичной обмотке трансформатора, обеспечивая размагничивание его сердечника. Ток размагничивания протекает по цепи: (+)W, диод 6, обмотка г трансформатора, диод 9 (-)W . Факz тически через диод 6 на временном интервале t t протекает разность токов первичной обмотки дросселя и тока размагничивания трансформаторов °

1182610

Составитель Т. Ершова

Редактор И. Ковальчук Техред А.Кикемезей Корректор С. Черни

Заказ 6116/52 Тираж 645 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

В данном устройстве уменьшены габариты и масса за счет уменьшения требуемой емкости фильтра, на всем интервале разомкнутого состояния ключа (t, -t<) дроссель передает накопленную в нем энергию и поэтому требуемый коэффициент пульсаций выходного напряжения обеспечивается конденсатором Mpньшей ем