Преобразователь постоянного напряжения в постоянное

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А1 (1) 4 Н 02 M 3/337, 7/538

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

М АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4149778/24-07 (22) 19 ° 11.86 (46) 23.05.88. Бюл. Н 19 (72) В.И. Шаров, В,И. Романенко и Е.П. Куляпин (53) 621.314.58(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

)(970598, кл. Н 02 M 3/337, 1982, Авторское свидетельство СССР

У 1101989, кл, Н 02 M 3/337, 1984.

Авторское свидетельство СССР

У 911671, кл. H 02 М 3/337, 1982. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ .(57) Изобретение относится к электро- технике и м.б. использовано при проектировании вторичных источников питания. Цель — повышение надежности путем улучшения симметрирования и упрощения узла симметрирования. уство выполнено по полумостовой схеме.

Управляющие переходы транзисторов 1,2 подключены к обмоткам положительной обратной связи 9, 10 и через первые обмотки 15, 16 частотозадающих дросселей 13, 14 — к дополнительным обмоткам 19, 20. При наличии несимметрии в одном из плеч схемы увеличивается длительность включенного состояния одного из транзисторов, что приводит к перераспределению напряжений на обмотках 21, 22 частотозадающих дросселей 13 и 14, вызывая увеличение скорости перемагничивания одного из сердечников. Это приводит к уменьшению времени включенного состояния соответствующего транзистора.

1 ил.

1398048

Изобретение относится к электротехнике, а именно к вторым источни> кам питания с повьппенными требованиями к надежности, используемым в уст- 5 ройствах электропитания радиоэлектронной аппаратуры, Цель изобретения — повышение надежкости путем улучшения симметрирования и упрощения узла симметрирования. 10

На чертеже изображена принципиальная схема преобразователя постоянного напряжения.

Преобразователь содержит мост,образованный транзисторами 1 и 2 и емкостным делителем на конденсаторах 3 и: 4, трансформатор 5, первичная обмотка 6 которого включена в диагональ моста, вторичная обмотка 7 через вып рямитель и емкостной фильтр 8 подсоооединена к выходным выводам преобраз>эвател, а обмотки 9 и 10 положи-,, тельной обратной связи через резисторы 11 и 12 подключены к база-эмиттерным переходам транзисторов 1 и 2, цва25 дВухобмоточных частотно-задающих дросселя 13 и 14, первые обмотки 15 и

16 которых связаны через разделительные диоды 17 и 18 и дополнительные обмотки 19 и 20 трансформатора,. 5 с база-эмиттерными переходами соответствующих транзисторов 1 и 2, а вторые обмотки 21 и 22 дросселей 13 и 14 включены в эмиттерные цепи транзисторфв.

Преобразователь снабжен диодами 35

2) и 24, включенными параллельно базоэмиттерным переходам транзисторов 1 и,2 для защиты последних от пробоя обратным напряжением и DR-цепочками

25, 26 и 27, 28, включенными между 40 началом первых обмоток 15 и 16 дроссрлей 13 и 14 и эмиттерами транзисторов 1 и 2 соответственно.

Устройство работает следующим образом. 45

Транзисторы 1 и 2 поочередно подключают к конденсаторам 3 и 4 первичную обмотку 6 трансформатора 5. При .включении транзистора 2 первая обмотка 6.подключается к конденсатору 4.

Базовый ток транзистора 2 обеспечивается при этом обмоткой 10 .положительной обратной связи трансформатора 5.

Сердечник дросселя 14 начинает переФ 55 магничиваться в прямом направлении под действием напряжения обмотки 20, приложенного к обмотке 16 через эмиттерный переход транзистора 2 и разделительный диод 18. Транзистор 1 заперт прямым напряжением диода 23, вызванным протекающим через него током от обмотки 9 через резистор 11. Одновременно происходит перемагничивание в обратном направлении сердечника дросселя 13 через диод 25 и сопротивление

26 за счет действия íà его обмотках

15 и 21 напряжения самоиндукции, возникшего в результате переключения преобразователя в предыдущем такте и смены полярности напряжения на обмотках 9 и 19. Напряжение на обмотке 21 должно быть таким, чтобы перемагничивание сердечника дросселя 13 заканчивалось тогда, когда его магнитная индукция достигает значения, соответствующего сердечника участка (В,-Вв) петли гистерезиса материала сердечника (В „ — остаточная индукция, В индукция насьпцения) .

В момент насьпцения сердечника дросселя 14 от обмотки 20 через диод

18 возникает запирающий импульс тока, обеспечивая активное запирание транзистора 2. Начинается процесс смены полярностей напряжения на обмотках трансформатора 5. Открывается транзистор 1 током, протекающим через резистор 11 от обмотки 9, подключая обмотку 6 к конденсатору 3. Диод 17 открывается, подключая обмотку 15 к обмотке 19 через открытый эмиттерный переход транзистора 1 ° Происходит перемагничивание сердечника дросселя

13 в. прямом направлении, а дросселя

14 — в обратном. При этом время, в течение которого происходит перемагничивание сердечника дросселя 13 в прямом направлении, зависит от степени его перемагничивания в обратном направлении в предыдущем такте.

Таким образом, воздействуя на степень перемагничивания сердечников 13 и 14 в обратном направлении, можно регулировать длительность включенных состояний транзисторов 1 и 2. Это и используется в предлагаемом преобразователе для устранения асимметрии работы его плеч.

При симметричнои работе преобразо вателя воздействие напряжения обмоток 21 и 22 на скорость перемагничивания сердечников дросселей 13 и 14 ,> в обратном направлении равны, следовательно, длительности включенных состояний транзисторов 1 и 2 одинаковы, ! 3.98048

Составитель Т. Ершова

Редактор А. Ворович Техред Я,Дидык . Корректор Н. Король

Заказ 2275/54 Тираж 665 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Допустим из-за различия характеристик элементов возникает асимметрия схемы, а именно увеличивается длительность включенного состояния одного

5 из транзисторов, например, в плече преобразователя, состоящего из транзистора 1,,обмотки 21 дросселя 13, первичной обмотки 6 трансформатора

5 и конденсатора 3. Происходит пере- 1О распределение напряжения на обмотках

21 и 22 дросселей 13 и 14, вызывая увеличение скорости перемагничивания середечника 13 и уменьшение скорости перемагничивания сердечника 15 дросселя 14. Это приводит к уменьшению времени включенного состояния транзистора 1 и к увеличению време-. ни включенного состояния транзистора

2, Таким образом, симметрия работ 2р плеч преобразователя восстанавливается. е

Кроме того, при таком .включении при отпирании транзистора 1 (2) на- 25 пряжение прикладывается к обмоткам

21 (22) дросселя 13 (14) и нарастание коллекторного тока транзистора проис-. ходит при нулевом коллектором напря- . жении, т.е. в транзисторах полностью З0 отсутствуют потери при включении.

Траектория рабочей точки выходной характеристики каждого транзистора лежит в благоприятной зоне и значительно удалена от области вторичного пробоя, что повышает надежность преобраэователя.

Таким образом, в устройстве осуществляется автоматическое полное выравнивание длительностей полупериодов в транзисторах при относительной простоте устройства и без захода силового трансформатора в насьпцение в момент запуска преобразователя. Это дает возможность улучшить качество выходного напряжения и сократить массогабаритные показатели.

Формула изобретенйя

Преобразователь постоянного напряжения в постоянное, содержащий два транзистора и два конденсатора, включенные по полумостовой схеме, в одну диагональ которой включена первичная обмотка трансформатора, а другая диагональ подключена к входным выводам, при этом вторичная обмотка трансформатора через выпрямитель и емкостной фильтр подсоединена к выходным выводам, к управляющему переходу каждого транзистора подключены через резистор обмотка обратной связи и через соединенные последовательно первую обмотку двухобмоточного дросселя и диод — дополнительная обмотка трансформатора, отличающийся тем, что, с целью повьппения надежности работы и упрощения. преобразователя, вторые обмотки дросселей включены в эмиттерные цепи соответствующих транзисторов.