Однотактный преобразователь постоянного напряжения
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах электропитания и автоматики для преобразования постоянного напряжения. Цель уменьшение массы и габаритов. Преобразователь содержит yпpaвляe fcIй ключ 1, через первичную обмотку трансформатора 3.1 присоединенный к входным выводам . Вторичная обмотка 3.3 через, диод 5 и фильтр присоединена к цепи нагрузки соединенной через измерительный орган напряжения 7 с входом блока управления 2. В преобразователе осуществляется рекуперация энергии намагничивания трансформатора по цепи обмотка 3.4 - диод 6 нагрузки. Благодаря току в обмотке 3.5, имеющему обрати знак, сердечник трансформатора перемагничивается в другую сторону. При токе нагрузки ниже максимального значения перемагничиваниё неполное, во избежание насыщения сердечника во время рабочего хода длительность открытого состояния транзистора 1 уменьшается. 3 з.п. ф-лы, 2 ил. (О сл ф &0 4 Ймг./ tn.
СООЗ СОВЕТСНИХ
С Х
РЕСПУБЛИК „.SU„3 25
А1 (;ц) 4 Н 02 М 3/335
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,;;
4 A4TOPCNOMV 44444ТССССТСУ /
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3888457/24-07 (22) 19.04.85 (46) 23.09.86. Бюл. В 35 (71) Опытное производственно-техническое предприятие "Уралчерметавтоматика" (72) О.НСМельников и В.А.Горбачев (53) 621.314. 58(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
В 936287, кл. Н 02 М 3/335, 1980.
Электронная техника в автоматике:
Сб. статей/Под ред. Ю;ИСКонева. Радио и связь, 1982, вып. 11, с. 101. (54) ОДНОТАКТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ
ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится х электротехнике и может быть использовано в системах злектропитания и asтоматики для преобразования постоянного напряжения. Цель - уменьшение массы и габаритов. Преобразователь содержит управляемай ключ 1, через первичную обмотку трансформатора
3. 1 присоединенный к входным выводам. Вторичная обмотка 3.3 через диод 5 и фильтр присоединена к цепи нагрузки соединенной через измерительный орган напряжения 7 с входом блока управления 2. В преобразователе осуществляется рекуперация знергии намагничивания трансформатора по цепи обмотка 3.4 - диод 6 нагрузки.
Благодаря току s обмотке 3.5, имеющему обратный знак, сердечник тран" сформатора перемагничивается в другую сторону. При токе нагрузки ниже максимального значения перемагничивание неполное, во избежание насыщения сердечника во время рабочего хода длительность открытого состояния транзистора 1 уменьшается.
3 э.п. ф-лы, 2 ил.
1 12594
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах электропитания и автоматики для преобразования постоянного напряжения. 5
Цель изобретения — уменьшение массы и габаритов.
На фиг. 1 приведена схема предлагаемого преобразователя, на фиг.2 вариант реализации блока управления 10 с регулированием длительности управляющего сигнала в функции тока нагрузки.
Преобразователь постоянного напряжения содержит силовой управляе- 15 мый ключ, например транзистор 1, управляемьй с выхода блока 2 управления, силовой трансформатор .3.1, выходной LCD-фильтр 4. Трансформатор
3.1 имеет первичную обмотку 3.2, 20 соединенную с силовым электродом транзистора 1, вторичную обмотку
3. 3, через выпрямительный диод 5 подпадключенную к ЬСВ-фильтру 4, первую размагиичивамщую обмотку 3.4, кото- 25 рая через рекуперационный диод 6 подключена к входньэч или выходным выводам преобразователя. Вторая размагничивающая обмотка 3.5 силового тран-. сформатора может быть включена либо З0 в цепь дросселя ЬСЭ-фильтра 4, либо в цепь его диода, к выходным выводам подсоединен вход измерительного органа напряжения 7.
Блок управления (фиг. 2) содержит транзистор 8 запуска с резистором 9 в базе эмиттерной цепи и связанный с ним одновибратор, состоящий из времязадающей RC-цепи 10-11, транзисторов
12 и 13 с резисторами 14 и 15 в их коллекторных цепях и резистора 16 обратной связи, с которого снимается управляющее напряжение и подается на базу силового транзистора 1. Длительность импульса одновибратора определяется длительностью заряда конденсатора 11 по цепи резистора 10 до напряжения на резисторе 16. Включающий транзистор 17, управляемый через дифференцирующую RC-цепочку
18-19 положительным импульсом с коллектора транзистора 13, шунтирует база-эмиттерный переход силового .транзистора 1. Иежду выходом одновибратора и выходом блока 2 (силовым транзистором 1) включен разделительный диод 20. Блок 2 содержит также трансформатор 21 тока, включенный
34
2 первичной обмоткой в силовую цепь, а вторичной через диод 22 — в базовую . цепь силового транзистора 1, и дополнительный резистор 23, выполняющий функцию датчика тока, который также включен в управляющую цепь и обеспечивает дополнительное смещение напряжения на эмиттере транзистора при увеличении тока нагрузки. Сопротивление резистора 23 выбирается исходя из условия удвоения длительности управляющего импульса при полном перепаде тока нагрузки (от нуля до максимального значения).
Устройство работает следующим образом.
При подаче на вход блока управления (база транзистора 8) короткого положительного импульса конденсатор 11 разряжается, транзистор 12 запирается и открывается транзистор
13. Так как сопротивление резистора 15 ниже сопротивления резистора
ll4, ток в резисторе 16 возрастает, что дополнительно запирает транзистор 12. Появившееся на резисторе 16 напряжение через диод 20 и резистор
23 поступает на базу силового транзистора 1 и отпирает его. К первичной обмотке 3.2 трансформатора 3. 1 оказывается приложенным напряжение питания, а ток обмотки 3.2, представляющий ток нагрузки и намагничивающий ток трансформатора, протекая через первичную обмотку трансформатора 21 тока, создает ток, проходящий через резистор 23 в базу транзистора 1 и пропорциональный току нагрузки.
Рабочий ход (открытое состояние силового ключа) завершается, когда напряжение на конденсаторе 11, эаряжаемом от источника питания через резистор 10, достигает значения, равного сумме падений напряжений в эмиттерной цепи транзистора 12 (три диоднцх,перехода и падение напряжения на резисторе 23). При этом положительный импульс напряжения с коллектора транзистора 13 открывает транзистор 17, который шунтирует базу транзистора 1 и выключает его.
Рекуперация энергии намагничивания трансформатора 3 происходит по цепи обмотка 3.4 — диод 6 в цепи нагрузки. Благодаря току в обмотке 3.5, имеющему обратный знак, сердечник трансформатора не просто размагничивается, а перемагничивается в другую сторону. формула изобретения
Составитель В.Иоин
Редактор А.Шишкина Техред Л.Сердюкова Корректор И.Руска
Заказ 5135/55 Тираж 631 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 з 125
При токе нагрузки ниже максимального значения перемагничивание будет неполным, и во избежание насыщения сердечника во время рабочегб хода длительность открытого состояния 5 транзистора 1 должна быть уменьшена.
Уменьшение длительности обеспечивается тем, что при меньших токах нагрузки уменьшается падение напряжения на резисторе 23 и соответственно t0 уменьшается длительность выдержки времени одновибратора.
Обратное перемагничивание сердечника силового трансформатора обеспечивает уменьшение его массы и габаритов.
1. Однотактный преобразователь 20 постоянного напряжения, содержащий силовой трансформатор, первичная обмотка которого через силовой управ- ляемый ключ соединена с входными выводами преобразователя, вторичная 25 обмотка через выпрямительный диод и выходной LCD-фильтр соединена с выходными выводами преобразователя, первая оазмагничивающая обмотка че9434 4 реэ рекуперационный диод соединена с выходными или входными выводами преобразователя, и блок управления, выход которого соединен с цепью управ" ления силового управляемого ключа, а вход через измерительный орган напряжения соединен с выходными выводами преобразователя, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью уменьшения массы и габаритов, в контур LCDфильтра включена вторая размагничивающая обмотка.
2. Преобразователь по п. 1, о тл и ч а ю шийся тем, что вторая размагничивающая обмотка включена последовательно с дросселем LCD-фильтра.
3. Преобразователь по п.1, о тл и ч а ю шийся тем, что вторая раэмагничивающая обмотка включена последовательно с диодом Т.С0-фнльтPB °
4. Преобразователь по и. 1, о т— л и ч а ю шийся тем, что блок управления выполнен с автоматическим регулированием относительной длительности выходных импульсов в функции тока нагрузки.
