Однотактный преобразователь постоянного напряжения

 

Изобретение относится к электротехнике и может использоваться в маломощных источниках вторичного питания радиоаппаратуры , устройств автоматики, систем управления мощных преобразователей напряжения. Цель изобретения - повыщение надежности работы и КПД преобразователя путем исключения сквозного тока через обратно включенный диод. Для достижения указанной цели к точке соединения вторичной обмотки си.пового трансформатора 1 и анода обратно включенного диода через первый диод 14 подключен вход дополнительно вррденного ключевого элемента 15, через ,;отор)-.ч стробирующий вход задающего генератора 16 подключен к общей щйне источника входного напряжения. Это подключение исключает преждевременное, до окончания интервала передачи энергии от силового трансформатора к нагрузке, включение транзисторного ключа. 1 ил. « |(Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (5и 4 Н 02 М 3 335

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К ABTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4232835/24-07 (22) 23.04.87 (46) 07.11.88. Вюл. № 41 (71) Ворошиловградский филиал Государственного проектно-конструкторского и научноисследовательского института по автоматизации угольной промышленности (72) В. А. Серокуров, В. П. Сисев и Н. С. Петунин .(53) 621.314 57(088 8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1181076, кл. Н 02 М 3/335, 1984.

Патент Японии ¹ 60 — 7909, кл. Н 02 М 3/335, 1985.

Рогинкин В: и Суходольский В. Импульсный источник питания. Радио, 1984, № ll, с. 24 — 26.

„SU» 1436229 А1 (54) ОДНОТАКТНЫИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ (571 Изобретение относится к электротехнике и может использоваться в маломощных источниках вторичного питания радиоаппаратуры. устройств автоматики, систем управления мощных преобразователей напряжения. Цель изобретения — повышение надежности работы и КПД преобразователя путем исключения сквозного тока через обратно включенный диод. Для достижения указанной цели к точке соединения вторичной обмотки силового трансформатора 1 и анода обратно включенного диода через первый диод 14 подключен вход дополнительно введенного ключевого элемента 15, через,;ото1п-п1 стробирующий вход задающего. :енератора 16 подключен к общей шине источника входного напряжения. Это подключение исключает преждевременное, до окончания интервала передачи энергии от силового трансформатора к нагрузке, включение транзисторного ключа. 1 ил.

1436229 с

Ф

55

Формула изобретения

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано при разработке источников электропитания радиоэлектронной аппаратуры.

Цель изобретения — повышение надежности и КПД за счет исключения сквозных токов через обратный диод.

На чертеже приведена схема устройства.

Однотактный преобразователь содержит силовой трансформатор 1, первичная обмотка 2 которого подключена через ключ 3 и датчик тока 4 к входным выводам.

Вторичная обмотка 5 силового трансформатора через обратно включенный диод 6 и фильтр 7 подключена к нагрузке 8, а обмотка 9 обратной связи — к управляющему входу транзисторного ключа 3. К выходу датчика 4 тока подключен первый вход элемента !0 сравнения, к второму входу которого подклеен выход опорного элемента.

Выходы элемента 10 сравнения и датчика 1 выходного напряжения, подключенного параллельно нагрузке 8, через элемент ИЛИ !2 присоединены к управляющему входу первого ключевого элемента 13.

К аноду обратно включенного диода через первый разделительный диод 14 подключен вход второго ключевого элемента !5, выход которого соединен с стробирующим входом задающего генератора 16, выполненного, например, на операционном усилит"ле. Вход транзисторного ключа 3 через второй диод !7 соединен с вторым выводом первого ключевого элемента 13, а через третий диод 18, подключенный одновременно к аноду второго диода 17, с выходом задающего генератора 16, управляющий вход которого через четвертый диод 19 соединен с катодом второго диода !7.

Преобразователь работает следующим образом.

Задающий генератор 16 и нормальном режиме вырабатывает кратковременные импульсы, которые поступают на вход транзисторного ключа 3. Последний приоткрывается, ток, протекающий через него и первичную обмотку 2 силового трансформатора

1, наводит в обмотке 9 обратно" связи ЭДС, приложенную к входу транзисторного ключа

3, обеспечивая его большее открытие. Таким образом, транзисторный ключ 3 лавинообразно открывается. При насыщении сердечника силового трансформатора 1 напряжение обратной связи уменьшается, что вызывает уменьшение тока через транзисторный ключ 3 и, следовательно, лавинообразное запирание транзисторного ключа.

При этом напряжение на выходной обмотке 5 изменяет знак, запасенная в сердечнике силового трансформатора 1 энергия через обратно включенный диод 6 и фильтр 7 передается к нагрузке 8. Одновременно через первый диод 14 включается второй ключевой элемент 15, который подключает стробирующий вход задающего генератора 16 к другой (общей) шине источника входного напряжения, т. е. задающий генератор отключается. После окончания интервала передачи энергии к нагрузке напряжение с входа второго ключевого элемента 15 снимается, ключевой элемент закрывается, задающий генератор 16 снова включается в работу, после чего процесс повторяется.

Если напряжение на нагрузке 8 повышается, сигнал с датчика 11 выходного напряжения через элемент ИЛИ 12 открывает первый ключевой элемент 13, который шунгирует вход транзисторного ключа 3 и одновременно через четвертый диод 19 управляющий вход задающего генератора 16.

Транзисторный ключ закрывается, а задающий генератор прекращает генерацию.

Когда напряжение на нагрузке 8 становится меньше порога срабатывания датчика ! 1 выходного напряжения, первый ключевой элемент 3 закрывается, задающий генератор 16, а следовательно, и транзисторный ключ 3 возобновляют работу в импульсном режиме. Этим обеспечивается стабилизация выходного напряжения.

При перегрузке транзисторного ключа 3 сигнал с датчика 4 тока, превышающий опорный сигнал на другом входе элемента 10 сравнения, вызывает появление на его выходе напряжения, которое через элемент ИЛИ 12 поступает па вход первого ключевого элемента 13. Благодаря этому, как и при превышении выходного напряжения, происходят выключение транзисторного ключа 3 и блокировка задающего генератора 16, которые продолжаются до устранения перегрузки.

Второй диод 17 при нормальном режиме работы предотвращает шунтирование управляюще "o входа задающего генератора 16 низкоомной входной цепью транзисторного ключа 3.

Таким образом, введение обратной связи с вторичной обмотки силового трансформатора через первый диод и второй ключевой элемент к стробирующему входу задающего генератора исключает преждевременное, до окончания интервала передачи энергии от силового трансформатора к нагрузке, включение транзисторного ключа, вследствие чего предотвращаются сквозные токи через обратно включенный диод и перегрузки транзисторного ключа, вызываемые также его включением при насыщенном сердечнике силового трансформатора, что обеспечивает повышение надежности и КОД предла гаемого преобразователя.

Однотактный преобразователь постоянного напряжения, содержащий силовой транс1436229

Составитель И. Никитин

Редактор А. Мотыль Техред К. Верес Корректор Л. Патай

Заказ 5656/54 Тираж 666 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

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

3 форматор, первичная обмотка которого через последовательно соединенный силовой транзисторный ключ и датчик тока подключена к входным выводам, вторичная через обратно включенный диод — к выходному фильтру, а обмотка обратной связи — к управляющему входу транзисторного ключа, задающий генератор и четыре диода, при этом первыЙ и второй входы элемента сравнения подключены соответственно к выходу датчика тока и выходу опорного элемента, а выходы элемента сравнения и датчика выходного напряжения подключены через элемент ИЛИ к управляющему входу первого ключевого элемента, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и КПД за счет исключения сквозных токов через обратно включенный диод, введен второй ключевой элемент, вход которого через первый диод подключен к аноду обратного диода, а выход — к стробирующему входу задающего генератора, причем вход транзисторного ключа подключен к выходу первого ключевого элемента через второй диод, анод и катод которого через третий и четвертый диоды подключены ссютветственно к выходу и управляющему входу задающего генератора.