Преобразователь постоянного напряжения в постоянное

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано во вторичных источниках электропитания радиоэлектронной аппаратуры. Цель - повышение надежности путем уменьшения напряжения на транзисторах . Преобразователь содержит две однотактные ячейки на регулирующих транзисторах 8, 9 с выходными трансформаторами 4, 5, вторичные обмотки которых подсоединены через вьшрямительные диоды 6, 7 к общему фильтру. Введение в каждую из ячеек диода 10, 11, зашунтированного конденсатором 13, 14, позволяет уменьшить перенапряжения на транзисторах при коммутации до напряжения, меньшего 2Е. 2 ил. с $б фигЛ

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

51) 4 Н 02 M 3/337

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

М АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕНН11Й КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАЮ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 3883645/24-07 (22) 11.04.85 (46) 07.02.87. Бюл. Р 5 (72) С.Ю. Панфилов, И.В. Полетаев, M.Ã ° Тылес и А.В. Тюрин (53) 621.314.58(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 576647, кл. Н 02 M 7/537, 1976.

Электроника, 1978, У 3, с. 56, рис. 8. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛ ПОСТОЯННОГО

НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано

„„SU„„1288851 А1 во вторичных источниках электропитания радиоэлектронной аппаратуры.

Цель — повышение надежности путем уменьшения напряжения на транзисторах. Преобразователь содержит две однотактные ячейки на регулирующих транзисторах 8, 9 с выходными трансформаторами 4, 5, вторичные обмотки которых подсоединены через выпрямительные диоды 6, 7 к общему фильтру.

Введение в каждую иэ ячеек диода 10, 11, эашунтированного конденсатором

13, 14, позволяет уменьшить перенапряжения на транзисторах при коммутации до напряжения, меньшего 2Е . 2 ил.

8851 2

На временных диаграммах обозначе- 40 ны ток I через дроссель 2 (I„ — ток нагрузки преобразователя); напряжения U u U коллектор-эмиттер соот3 8 ветственно регулирующих транзисторов

8 и 9 относительно минусового вывода преобразователя; напряжения U, и U з соответственно на дополнительных конденсаторах 12 и 13 относительно положительного вывода преобразователя; напряжения П и U соответственно

15 на рекуперационных диодах 14 и 15 относительно их катодов.

Преобразователь постоянного напряжения в постоянное работает следующим образом. 55

Регулирующие транзисторы 8 и 9 работают поочередно и управляются импульсами напряжения, сдвинутыми на половину периода коммутации уст1 128

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано во вторичных источниках электропитания радиоэлектронной аппаратуры.

Цель изобретения — повышение надежности преобразователя путем уменьшения напряжения на транзисторах °

На фиг. l представлена электрическая схема преобразователя постоянного напряжения; на фиг. 2 — временные диаграммы работы преобразователя.

Преобразователь содержит две параллельно присоединенные к входным выводам однотактные инверторные ячейки, объединенные по выходу на вход диодно-индуктивно-емкостного (DLC) фильтра 1-3. Выход DLC-фильтра подключен к выходным выводам преобразователя.

Каждая ячейка содержит трансформатор 4(5), вторичная обмотка которого через выпрямительный диод 6(7) соединена с входом DLC-фильтра 1-3.

Первичная обмотка трансформатора

4(5) через коллектор †эмитт регулирующего транзистора 8(9) подключена к второму входному выводу преобразователя и через катод-анод дополнительного диода 10(11) — к первому входному выводу. Дополнительный диод

10(11) зашунтирован дополнительным конденсатором 12(13). Катод дополнительного диода 10(11) через катоданод рекуперационного диода 14(15) подсоединен к коллектору регулирующего транзистора 9(8) противоположной ячейки.

f5

35 ройства и длительностью не более

0,5 Т, где Т вЂ” период коммутации.

В моменты времени t -t регулиО 1 рующий транзистор 8 открыт и напряжение питания через дополнительный диод 10 поступает на первичную о6мотку трансформатора 4. Во вторичной обмотке трансформатора 4 наводится

ЭДС, под действием которой по цепи:

6 — 2 — 3 и нагрузка, протекает ток.

В этот же промежуток времени (t -t ) .в сердечнике трансформатора 4 накапливается реактивная энергия. В момент времени t регулирующий транзистор

8 выключается и на первичной обмотке трансформатора 4 возникает ЭДС само— индукции, под действием которой открывается рекуперативный диод 15 и по цепи: первичная обмотка трансфор— матора 4 — 15 — !3 — 10, запасенная в сердечнике трансформатора 4 энергия рекуперируется на дополнительный конденсатор 13. Конденсатор заряжается до момента времени 0,5 Т до величины

6Е. В момент времени 0,5 Т включается регулирующий транзистор 9 и напряжение Е+аЕ через дополнительный конденсатор 13 прикладывается к первичной обмотке трансформатора 5. Под действием этого напряжения во вторичной обмотке трансформатора в промежуток времени 0,5 Т-t наводится ЭДС и по цепи: вторичная обмотка трансформатора 5 — 7 — 2 — 3 и нагрузка, протекает ток.

После окончания разряда дополнительного конденсатора !3 на первичную обмотку трансформатора 5 поступа— ет напряжение Е через дополнительный диод ll. Рекуперация энергии, накопленной в трансформаторе 4 через рекуперационный диод 15, продолжается до момента времени t и после разряда конденсатора 13 осуществляется по цепи: 12 — первичная обмотка трансформатора 4 — 15 — первичная обмотка трансформатора 5 — 9.

В момент времени регулирующий транзистор 9 выключается и на первичной обмотке трансформатора 5 возникает ЭДС самоиндукции, под действием которой открывается рекуперационный диод 14 и по цепи: первичная обмотка трансформатора 5 — 14 — 12—

ll, в промежуток времени 0,5 T- запасенная энергия в сердечнике трансформатора 5 рекуперируется на дополнительный конденсатор 12. Пос128885! ледний заряжается до напряжения hE за промежуток времени t -Т. В момент времени Т регулирующий транзистор

8 включается и на первичную обмотку трансформатора 4 подается напряжение Е+дЕ через дополнительный конденсатор 12. Под действием ЭДС, наводимой при этом во вторичной обмотке трансформатора по цепи: 6 — 2 — 3— нагрузка — вторичная обмотка транс- !О форматора 4, протекает ток.

Дополнительный конденсатор 12 начинает разряжаться. После его разряда на первичную обмотку трансформатора 4 поступает напряжение Е через дополнительный диод 12. Процесс рекуперации энергии, накопленной в трансформаторе 5 в промежуток времени 0,5 Т-t з, продолжается до момента времени t4. После разряда допол- 20 нительного конденсатора 12 этот процесс осуществляется по цепи: 14— первичная обмотка трансформатора 4

8 — 11 — первичная обмотка трансформатора 5. Далее процессы повторяются аналогично описанным. В моменты времени выключенных регулирующих транзисторов 8 и 9 t — 0 5 Т, с -T u т.д. постоянство тока на выходе преобразователя обеспечивается за счет энергии, накопленной в дросселе 2 и конденсаторе 3. Эта энергия передается в нагрузку по цепи: 1 — 2 — 3 и нагрузка.

Таким образом, в предлагаемом преобразователе коммутация регулирующих транзисторов и рекуперационных диодов происходит при напряжениях несколько больших Е, но значительно меньших 2Е, при которых осуществляется коммутация регулирующих транзисторов в известном преобразователе. Причем включение регулирующих транзисторов происходит при напряжении Е+аЕ (hE определяется емкостью дополнительных конденсаторов), а выключение — при Е.

При этом сердечники трансформаторов успевают размагничиваться до остаточной индукции и гарантируется их работа без насыщения.

Формула и з о б р е т е н и я

Преобразователь постоянного напряжения в постоянное, содержащий две однотактные инверторные ячейки, подключенные к входным выводам, каждая из которых содержит регулирующий транзистор, трансформатор с первичной и вторичной обмотками, рекупера= ционный и выпрямительный диоды, общий для обеих ячеек ЖС-фильтр, вход которого через выпрямительные диоды подключен к выводам вторичной обмотки трансформатора каждой ячейки, один из выводов первичной обмотки которого соединен с катодом рекуперационного диода, а другой вывод—

О коллектором транзистора, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности путем уменьшения напряжения на транзисторах, в каждую ячейку введен диод, подключенный анодом к первому входному выводу, а катодом — к катоду рекуперационного диода, и шунтирующий его конденсатор, при этом аноды рекуперационных диодов подключены к коллекторам транзисторов противоположных ячеек.

1288851

Т

@02. 2

15Т

0,5Т

Составитель Т. Ершова

Редактор М. Бланар Техред И.Верес Корректор E. Сирохман

Ф

Заказ 7820/55 Тираж 683 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