Преобразователь постоянного напряжения в постоянное

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано во вторичных источниках электропитания . Цель изобретения - повьшхение надежности путем уменьшения уровня импульсных помех. Устройство содержит высоковольтньй выпрямитель 1,ключевые каскады 3, 4, высокочастотный трансформатор 5, блок управления 7, согласующие трансформаторы 8, 9. Введена обмотка 10 трансформатора 5, концом подключенная к токопроводящей пластине 11, установленной через изолирующую прокладку на радиаторе транзистора ключевого каскада 4. Указанное подключение обмотки обеспечивает противофазное компенсирующее напряжение напряжению импульсных помех в транзисторе. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. с (С

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 Н 02 М 3 337

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фиг.!

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4060035/24-07 (22) 05.03.86 (46) 30.03.88. Бюл. ¹ 12 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт телевидения и радиовещания (72) К.К.Нахтигаль, О.Г.Носов и А.А.Федосов (53) 621.314.57(088.8) (56) Патент США ¹- 4089049, кл. Н 02 М 3/335, 1978.

Сборник статей. Проблемы миниатюризации и унификации BHII P3A. И,:

Знание, МДНТП, 19?9, с. 145-155, рис. 1. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ (57) Изобретение относится к элект„„Я0„„13852О6 А I ротехнике и может быть использовано во вторичных источниках электропитания. Цель изобретения — повьш ение надежности путем уменьшения уровня импульсных помех. Устройство содержит высоковольтный выпрямитель 1,ключевые каскады 3, 4, высокочастотный трансформатор 5, блок управления 7, согласующие трансформаторы 8, 9. Введена обмотка 10 трансформатора 5, концом подключенная к токопроводящей пластине 11, установленной через изолирующую прокладку на радиаторе транзистора ключевого каскада 4. Указанное подключение обмотки обеспечивает противофазное компенсирующее напряжение напряжению импульсных помех в транзисторе. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1385206

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

Цель изобретени". — повышение надежности путем уменьшения уровня импульсных помех.

На фиг. 1 приведена структурнофункциональная схема устройства, на фиг. 2. — реализация узла -ключевого каскада, в котором осуществлена компенсация емкостных токов, вызывающих импульсную помеху, на фиг. 3 реализация узла согласующего трансформатора, в котором осуществлена компенсация емкостных токов, вызывающих импульсную помеху.

Устройство (фиг. 1) содержит блок высоковольтного выпрямителя 1, ем- 20 костной делитель напряжения 2, клю,чевые каскады 3 и 4, выполненные на транзисторах и образующие схему преобразователя напряжения, высокочастотный трансформатор 5, первичная обмот- )5 ка которого своим началом подсоединена к точке соединения ключевых каскадов 3 и 4, а концом к средней точке емкостного делителя 2, блок 6 выходного выпрямителя, вход которого 30 соединен со вторичной обмоткой высокочастотного трансформатора 5, блок управления 7, вход которого соединен с выходом блока выходного выпрямителя 6, а два выхода через согласующие трансформаторы 8 и 9 соединены соответственно со входами ключевых каскадов 3 и 4, высокочастотный трансформатор 5 содержит дополнительную обмотку 10, начало которой подсоеди- 40 нено к средней точке емкостного делителя 2, а конец к токопроводящей пластине 11, установленной через изолирующую прокладку на радиаторе совместно с транзистором ключевого каскада 4.

На фиг. 2 изображена конструктивная реализация части схемы устройства в соответствии с фиг. 1. Транзис-. тор 12 ключевого каскада 4 установлен на радиаторе 13 через первую изолирующую прокладку 14. C обратной стороны радиатора 13 через вторую изолирующую прокладку 15 установлена токопроводящая пластина 11, подсоединенная к концу дополнительной обмотки 10 трансформатора 5. Диоды 16 выпрямительного блока 6 установлены. на радиаторе 17 через изолирующую прокладку 18. На фиг. 2 показаны следующие емкостные связи между конструктивными элементами: 19 — емкость между коллектором ?О транзистора 12 и радиатором 13, 21 — емкость между пластиной 11 и радиатором 13, 22 емкость между диодами 16 и радиатором 17, 23 — емкость между радиаторами 13 и 17.

На фиг. 3 изображен другой фраг- мент принципиальной схемы устройства в соответствии с фиг. 1. Согласующий трансформатор 8 содержит первичную 24, вторичную 25 и дополнительную 26 обмотки. На фиг. 3 показаны следующие емкостные связи: 27 †. eM- кость между обмотками 24 и 25. 28 емкость между обмотками 24 и 26, 29— емкость между элементами блока управления 7. 30 — нагрузка, 31 — эквивалентная емкость блока 6, 32 — первичная обмотка трансформатора 5.

Устройство (фиг. ) работает следукпцим образом.

Переменное напряжение сети выпрямляется в блоке высоковольтного выпрямителя 1. При этом, на крайних точках емкостного делителя 2 созДается пос-, тоянное напряжение, равное амплитуде напряжения сети. Это напряжение служит дпя питания полумостового преобразователя, основу которого составляют ключевые каскады 3 и 4 и высокочастотный трансформатор 5. Преобразователь генерирует высокочастотный импульсный сигнал, который выпрямляется в блоке выходного выпрямителя 6. Стабилизация выходного напряжения обеспечивается за счет обратной связи с выхода блока выходного выпрямителя 6 через блок управления 7 и согласующие трансформаторы 8 и 9 на входы ключевых каскадов 3 и 4.

Вследствие возникновения емкостных связей между элементами схемы, находящимися под высоким переменным nol тенциалом, и элементами, находящимися под низким потенциалом, на выходе устройства создается большой уровень импульсных помех. Для их подавления в высокочастотный трансформатор 5 введена дополнительная обмотка 10, формирующая противофазное компенсирующее напряжение, прикладываемое к средней точке емкостного делителя 2 и к токопроводящей пластине 11.

1385206

Рассмотрим компенсацию импульсных помех на фрагменте схемы устройства, изображенном на фиг. 2.

В нагрузку 31 проникает ток помехи за счет емкостной связи транзис5 тора 12 ключевого каскада 4 с элементами блока 6 выходного выпрямителя.

Блок 6 имеет эквивалентную емкость

31, Ток помехи протекает от первичной обмотки 33 трансформатора 5 по следующему контуру:

32-20-19-23-22-16-30-31-32.

Для компенсации указанного тока помехи с обратной стороны радиатора

13, напротив транзистора 12, через вторую изолирующую прокладку 15, такую же, как первую прокладку 14 между 20 транзистором 12 и радиатором 13, прикреплена металлическая пластина

11, имеющая ту же конфигурацию и площадь контакта, что и коллектор 20 транзистора 12, и подсоединена к кон- 25 цу дополнительной обмотки 10 трансформатора 5. При этом образуется новый контур, по которому протекает компенсирующий ток:

1 0-1 1 --21-23-22-1 6-30-3 1-1 0.

Так как пластина 11 имеет ту же конфигурацию и площадь контакта, что и коллектор 20 транзистора 12, ее емкостная связь 21 с радиатором .13 будет равна емкостной связи .19 коллектора 20 с радиатором 13. Пред" полагая, что первичная 32 и дополнительная 10 обмотки трансформатора 5 имеют одинаковое число витков, возникающие при этом на них напряжения будут одинаковы по величине и противоположны по знаку. При этих условиях ток помехи и компенсирующий ток будут равны по величине и противоположны по направлению, вследствие чего они взаимно уничтожаются.

Другой составляющей тока помехи, протекающего через нагрузку 30, является ток за счет емкостной связи . 50 между обмотками согласующего трансформатора 8. протекающий по следующему контуру (фиг. 3):

33 — 28 — 30 — 31 — 32 — 33.

Для компенсации данного тока помехи в согласующий трансформатор 8 введена дополнительная обмотка 26, один из концов которой подсоединен к концу обмотки 10. В результате образуется новый контур, по которому протекает компенсирующий ток:

10 — 28 — 29 — 30 — 31 — 10.

При тех же условиях, что и вьш е, т.е. когда напряжения на первичной

33 и дополнительной 10 обмотках трансформатора 5 равны, и при бифилярной намотке (с одинаковым числом витков) вторичной 25 и дополнительной 26 обмоток трансформатора 8 ток помехи и компенсирующий ток будут равны по величине и противоположны по направлению, вследствие чего они взаимно уничтожаются.

Таким образом, уровень помех на выходе существенно снижен, за счет их компенсации внутри элементов и узлов, в которых они возникают.

Формула изобретения

1. Преобразователь постоянного напряжения в постоянное, выполненный по полумостовой схеме на двух ключевых каскадах, транзисторы которых установлены через изолирующую прокладку на радиаторах, емкостном делителе и высокочастотном трансформаторе, „ первичная обмотка которого своим началом подсоединена к точке соединения ключевых каскадов, а концом — к средней точке емкостного делителя, и содержащий блок выходного выпрямителя, вход которого соединен с вторичной обмоткой высокочастотного трансформатора, блок управления,входом соединенный с выходом блока выходного выпрямителя, и два согласующих трансформатора, первичные обмотки которых подключены к выходу блока управления, а вторичные — к управляющим входам соответствующих ключевых каскадов, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения надежности путем уменьшения импульсных помех, в него введена токопроводящая пластина и дополнительная обмотка высокочастотного трансформатора, Ьифилярно намотанная с первичной обмоткой, причем начало дополнительной обмотки соединено с концом первичной обмотки, а конец — с токопро. .водящей пластиной, имеющей конфигу1385206

Составитель Н. Цишевская

Техред Л.Олийнык Корректор М.Демчик

Редактор И. Сегляник

Заказ 1418/50

Тираж 665 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 рацию и площадь контакта транзистора и установленной через изолирующую прокладку на общем радиаторе транзистора ключевого каскада, коллектор которого подсоединен к общей точке I соединения ключевых каскадов.

2. Преобразователь по п. 1, о тл и ч а ю шийся тем, что ввецена дополнительная обмотка в corласующий трансформатор, вторичная обмотка которого одним концом соединена с точкой соединения ключевых каскадов, причем дополнительная обмотка намотана бифилярно с укаэанной вторичной обмоткой и свободным концом подключена к концу дополнительной обмотки высокочастотного транс10 форматора.