Однотактный транзисторный преобразователь постоянного напряжения

 

Изобретение относится к электротехнике , в частности к преобразованию энергии, и может быть использовано во вторичных источниках питания. Цель изобретения - повышение КПД. Преобразователь содержит силовой транзистор 1, подсоединенный к входным вьшодам под силовой трансформатор 2. Вторичная обмотка силового трансформатора 2 зйшунтирозана последовательной цепью, состоящей из конденсатора 10 и ершовых цепей дополни-- тельных транзисторов .3,4. Принудительное уменьшение скорости спада напряжения на вторичной обмотке трансформатора 2 при приближении его к нулю исключает резкий переход магнитного потока в сердечнике через нуль, в результате чего исключаются появление ЭДС само шдукции и возбуждение во вторичной обмотке пар-азитных колебаний с частотой и амплитудой, определяемой параметрами контура, состоящего из индуктивности обмотки трансформатора 2 и емкости закрытого диода 8. 2 ил. с «

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 Н 02 M 3/337

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21 ) 41 75 478/24-07 (22) 06. 01. 87 (46) 15. 08. 88. Бюл, В 30 (72) И. И. Бессолицын (53) 621. 314. 58 (088. 8) (56) Патент GIIA Н - 4377842, кл. Н 02 И 3/335, 1983.

Патент GUA N- 3515974, кл. Н 02 М 3/32, 1970.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (54) ОДНОТАКТНЫИ ТРАНЗИСТОРНБ1Й ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразованию энергии, и может быть использовано во вторичных источниках питания.

Цель изобретения — повышение КПД.

Преобразователь содержит силовой транзистор 1, подсоединенный к вход„„Я0„„1417136 А 1 ным выводам под силовой трансформатор 2. Вторичная обмотка силового трансформатора 2 зашунтирована после— дователъной цепью, состоящей из конденсатора 10 и силовых цепей дополнительных транзисторов 3,4. Принудительное уменьшение скорости спада напряжения на вторичной обмотке трансформатора 2 при приближении его к нулю исключает резкий переход магнитного потока в сердечнике через нуль. в результате чего исключаются появление ЭДС самоиндукции и возбуждение во вторичной обмотке паразитных колебаний с частотой и амплитудой, определяемой параметрами контура, состоящего из индуктивности обмотки трансформатора 2 и емкости закрытого диода 8 ° 2 ил.

1417136

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитания для преобразования постоянного напря5 женин.

Цель изобретения — повышение КПД.

Ла фиг. 1 показана электрическая схема предлагаемого прео бразов ателя; на фиг. 2 — временные диаграммы, поясняющие его работу, Однотактный транзисторный преобразователь (фиг. 1) содержит силовой транзистор 1, силовой трансформатор

2, первый 3 и второй 4 дополнительные 15 транзисторы, первую 5 и вторую 6 дио— дно-резистивные цепи, резистор 7, выпрямительный диод 8, диод 9, конденсатор 10 и блок 11 управления.

В коллектор транзистора 1 включе- 2п на первичная обмотка трансформатора

2, один вывод вторичной обмотки которого соединен с эмиттерами транзисторов 3 и 4 и анодами диодов 8 и 9, а другой вывод подключен к входу диодно-резистивной цепи 5 и одному из выводов конденсатора 10. Другой вывод конденсатора 10 подключен к катоду (диода 9 и входу диодно-резистивной цепи 6. ЗО

База транзистора 3 соединена с выходом диодно-резистивной цепи 5, а

его коллектор — с выходом диодно резистивной цепи 6 и базой транзисто ра 4, коллектор которого через резистор 7 подключен к средней точке диод35 но-резистивной цепи 6.

Дополнительная управляющая обмотка трансформатора подключена к входу блока 11 управления, выход которого соединен с базой транзистора 1. ,Однотактный транзисторный преобразователь постоянного напряжения работает следующим образом.

Транзистор 1, управляемый импульсами блока управления, переключает

45 ток, создаваемый источником питания

Е в первичной обмотке трансформатора 2.

Вследствие такой коммутации во вторичной и дополнительной обмотках трансформатора 2 генерируются импульсы напряжения (фиг. 2а).

В интервале времени t „— когда транзистор 1 открыт и в магнитном поле сердечника трансформатора 2 накапливается энергия, на вторичной обмотке наводится напряжение отрицательной полярности, которым закрываются диоды 8 и 9. Ток, проходящий— через диодно-реэис тинную цепь 5, открывает транзистор 3, который шунтирует управляющий вход транзистора 4, поэтому через конденсатор 10 протекает небольшой ток, ограниченный высо— коомным ре зистором диодно — резистивной цепи 6, и напряжение на конденсаторе

10 изменяется незначительно.

Во время закрытого состояния транзистора 1 (интервал времени t > — t<) энергия трансформатора 2 успевает полностью разрядиться в нагрузку. На интервале времени t; — на вторич-3 ной обмотке наводится положительное напряжение, которое открывBpт диод

8, создавая выходной ток, и диод заряжая конденсатор 10 (фиг. 2, в), При этом диоды диодно-реэистивных цепей 5 и 6 и транзистор 3 запираются, блокируя инверсные токи через тран зистор 4.

По окончании разряда эчергии трансформатора (момент времени t >) напряжение на вторичной обмотке трансформатора 2 уменьшается,, поэтому диоды

8 и 9 закрываются. При уменьшении напряжения до величины U,. — U„,<, где U, — напряжение на конденсато-ре 10; U A g — падение напряжения на диоде диодно-резистивной цепи 6, на— пряжение на эмиттере транзистора 4 становится меньше напряжения на его коллекторе, поэтому через транзистор

4 начинает проходить ток (фиг. 2 б) разрядаконденсатора 10,что обеспечивает плавную траекторию уменьшения напряжения вторччной обмотки до нуля.

По окончании разряда всех элементов до следующего включения транзистора 1 токи и напряжения на элемен=тах отсутствуют.

Таким образом, принудительное уменьшение скорости спада напряжения на вторичной обмотке при приближении

его к нулю исключает р. экий переход магнитного потока в сердечнике трансформатора 2 через нуль, в результате чего исключается появление ЭДС самоиндукции, а следовательно, и воз=. буждение во вторичной обмотке (фиг.

2,а, штриховая линия) паразитных колебаний с частотой и амплитудой, определяемой параметрами контура, состоящего из индуктивности вторичной обмотки трансформатора 2 и емкос=. ти закрытого диода 8.

1417136

Напряжение на конденсаторе 10 (фиг. 2, в) обеспечивает управление транзистором 4 только в момент времени t> т. е. в момент спада напряже— ния на вторичной обмотке трансформатора 2, не создавая затрат энергии в остальное время паузы (t — t<), что повышает КПД.

Формула изо бретен ия

Однотактный транзисторный преобразов атель по сто янно го напряжения, содержащий силовой трансформатор, первичная обмотка которого через силовой транзистор подключена к входным выводам преобразователя, а вторичная обмотка через выпрямительный диод соединена с выходными выводами преобразователя, блок управления, подключенный выходом к базе силового транзистора, конденсатор и два дополнительных транзистора, база первого из которых через последовательно соединенные первые диод и резистор соединена с первым выводом втори=хой о био тки силово го тран сформатора, а коллектор первого дополнительного транзистора соединен с базой второго дополнительного транзистора и через последовательно соединенные вторые диод и резистор подключен к первому выводу конденсатора, второй вывод ко то ро го соединен с первым выводом вторичной обмотки силового трансфор-. матора, о тличающийся тем, что„с целью повышения КПД, введен третий диод и третий резистор, эмиттеры первого и второго дополнительных транзисторов соединены с вторым выводом вторичной обмотки силового трансформатора и через третий диод с первым выводом конденсатора, а кол лектор второго дополнительного тран-. зистора че ре з тре тий резистор подключен к точке соединения второго риода с вторым резистором.