Однотактный преобразователь постоянного напряжения

 

Изобретение относится к электроте нике и может быть использовано в системах вторичного электропитания для преобразования уровня постоянного напряжения. Целью изобретения является повышение КПД. Устр-во содержит силовой транзистор 11, через две секции первичной обмотки трансформатора 3 подсоединенный к входным выводам. Размагничивающая обмотка 14 присоединена к выходным выводам. Каждая из секций 4 и 5 зашунтирована вместе с диодом 8 конденсаторами 9, 10, перезаряжающимися токами обмоток 4 и 5 до половины входного напряжения на каждом из них. Перезаряд конденсаторов , ограничивающих скорость нарастания напряжения на ключе, осуществляется через дроссель (первичную обмотс ку трансформатора), т.е. практически без потерь, но при размыкании ключа (Л йолностью исключен скачок напряжения на нем. 1 ил. /J 12 . ю 1 о 00 4 00 1 -оь

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (59 4 Н 02 М 3/335

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3854742/24-07 (22) 12.02.85 (46) 15.11.86. Бюл. У 42 (71) Опытное производственно-техническое предприятие "Уралчерметавтоматика" (72) О.Н.Мельников и Д.О.Мельников (53) 621.314.58 (088.8) (56) Патент США У 3115600, кл. 323-22, 1963.

Авторское свидетельство СССР

У 1035756, кл. Н 02 M 7/537, 1982. (54) ОДНОТАКТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯИ:НИЯ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитания для преобразования уровня постоянного

„„SU„„1270848 А1 напряжения. Целью изобретения является повышение КПД. Устр-во содержит силовой транзистор 11, через две секции первичной обмотки трансформатора

3 подсоединенный к входным выводам.

Размагничивающая обмотка 14 присоединена к выходным выводам. Каждая из секций 4 и 5 зашунтирована вместе с диодом 8 конденсаторами 9, 10, перезаряжающимися токами обмоток 4 и 5 до половины входного напряжения на каждом из них. Перезаряд конденсаторов, ограничивающих скорость нарастания напряжения на ключе, осуществляется через дроссель (первичную обмотку трансформатора), т.е. практически без потерь, но при размыкании ключа

Полностью исключен скачок напряжения на нем. 1 ил.

1270848

631 Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4

Нзобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитания для преобразования уровня постоянного напряжения, 5

Цель иэ обретения — повышение КПД.

На чертеже представлена электрическая схема предлагаемого преобразователя.

Входные выводы 1 и 2 преобразова- 10 теля служат для подключения источника питания. Трансформатор 3 имеет первичную обмотку, выполненную иэ двух секций 4 и 5, раэмагничивающую обмотку 6 и вторичную обмотку 7. Секции 4 15 и 5 первичной обмотки трансформатора

3 последовательно соединены через диод 8 и эашунтированы каждая с этим диодом соответственно через конденсаторы 9 и 10. Крайний вывод секции 5 20 соединен через силовой транзистор 11 с входным выводом 1. Вторичная обмотка через выпрямитель 12 и выходной

LCD-фильтр 13 соединена с выходными выводами. Размагничивающаяся обмотка 6 с последовательно включенным диодом

14 подключена к выходным выводам.

Устройство в установившемся режиме работает следующим образом.

При разомкнутом ключе 11 и завершенных переходных процессах каждый иэ конденсаторов 9 и 10 заряжен до напряжения U в запирающей для диода 8 полярности.

При замыкании ключа 11 к каждой 35 иэ секций 4 и 5 оказывается приложен-. ным напряжение U<„ + U<, а ветви, об1 раэованные конденсатором 9 с секцией

5 и конденсатором 10 с секцией 4, оказываются соединенными параллельно. 4О

Конденсаторы 9 и tlO перезаряжаются током обмоток 4 и 5 до половины входного напряжения на каждом из них. Начиная с этого момента открывается диод 8, напряжение на каждом иэ конден- е5 саторов 9 и 10 фиксируется на этом уровне. Секции 4 и 5 первичной обмотки трансформатора 3 включаются последовательно, а ток обмоток продолжает нарастать, Продолжается процесс нако- 5О пления энергии в дросселе LCD-фильтра.

При размыкании ключа 11 ток последовательно соединенных секций 4 и 5 через открытый диод 8 шунтируется в последовательно соединенные конденсаВНИИПИ,Заказ 6250/55 Тираж торы 9 и 10, а напряжение на ключе нарастает со скоростью, определяемой скоростью переэаряда этих конденсаторов.

При достижении на трансформаторе приведенного напряжения размагничивания трансформатор начинает разряжаться в нагрузку через открывшийся диод

14. После завершения размагничивания трансформатора напряжение на нем скачком спадает до нуля; устройство приходит в исходное состояние и готово для следующего цикла работы.

Таким образом, согласно предлагаемому решению перезаряд конденсаторов, ограничивающих скорость нарастания напряжения на ключе, осуществляется через дроссель (первичную обмотку трансформаторов), т,е. практически без потерь, но при размыкании ключа полностью исключен скачок напряжения на нем, что существенно уменьшает потери в ключе.

Формула и э о б р е т е н и я

Однотактный преобразователь постоянного напряжения, содержащий силовой транзистор, соединенный первым силовым электродом с первым входным выводом преобразователя, трансформатор, первичная обмотка которого первым выводом соединена с вторым входным выводом преобразователя, вторичная обмотка через выпрямитель и выходной

LCD-фильтр соединена с выходными выводами преобразователя, а размагничивающая обмотка через первый диод соединена с выходными или входными выводами преобразователя, второй диод и первый конденсатор для снижения динамических потерь, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения КПД, в него введен второй конденсатор, второй вывод первичной обмотки трансформатора соединен с вторым силовым электродом транзистора„ а первичная обмотка разделена на две одинаковые секции, причем между началами секций включен первый конденсатор, между концами секций включен второй конденсатор, а между концом первой секции и началом второй секции включен второй диод в направлении проводимости, согласном с проводимостью силового транзистора.