Импульсный преобразователь постоянного напряжения

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано во вторичных источниках электропитания. Цель изобретения - повышение КПД и улучшение массогабаритных показателей. Устройство содержит включенную между входным и выходным выводами последовательную цепь из регулирующего транзистора 1, первой обмотки 2 дополнительного дросселя и первой обмотки 3 дросселя фильтра 4. Параллельно нагрузке включен конденсатор 5 фильтра. Между общим выводом и точкой соединения обмоток 2 и 3 включены две цепочки. Первая состоит из последовательно соединенных обратного диода 7, второй обмотки 6 дросселя фильтра и введенной третьей обмотки 10 дополнительного дросселя. Вторая цепочка состоит из дополнительно введенных обратного диода 9 и второй обмотки 8 дополнительного дросселя. Диод 9 и обмотка 8 обеспечивают отдачу энергии, запасенную в дополнительном дросселе, в нагрузку. Кроме того, введение указанных элементов исключает необходимость для размагничивания магнитопровода дополнительного дросселя. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК ц!! 4 Н 02 M 3/ 135

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЭОБРЕТЕНИЯМ И OTHPblTHRM

ПРИ ГКНТ СССР (2 1) 42 31 352 /24-07 . (22) 20. 04. 87 (46) 23.04. 89. Бнцг. Я- 15 (71) Отделение Всесоюзного научноисследовательского института электро- .механики (72) С.Н.Болдырев (53) 62 1 ° 314.1(088.8) .(56) Авторское свидетельство СССР

Р 1145426, кл. Н 02 M 3/135, 1985.

Патент США У 4245288, кл. Н 02 .М 1/14, 1981.

Букреев С.С. Силовые электронные устройства. М.: Радио и связь, 1982, с. 198. с (54) ИМПУЛЬСНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к электро:технике и может быть использована во вторичных источниках электропит ания.

Цель изобретения — повьппение КПД и улучшение массогабаритных показателей. Устройство содержит включенную

„„SU„„1474810 А1.между входным и выходным вьгводами последовательную цепь из регулирующего транзистора 1, первой обмотки

2 дополнительного дросселя и первой обмотки 3 дросселя фильтра 4. Параллельно нагрузке включен конденсатор 5 фильтра. Между общим выводом и точкой соединения обмоток 2 и 3 включены две цепочки. Первая состоит из последовательно соединенных обратного диода 7, второй обмотки

6 дросселя фильтра и введенной третьей обмотки 10 дополнительного дросселя. Вторая цепочка состоит из дополнительно введенных обратного диода 9 и второй обмотки 8 дополнительного дросселя. Диод 9 и обмотка 8 обеспечивают отдачу энергии, з апасенную в дополнительном дросселе, в нагрузку. Кроме того, введение указанных элементов исключает необходимость, элементов для размагничивания магии-: топровода дополнительного дросселя.

1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1474810

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано для питания нагрузок регулируемым постоянным напряжением.

Цель изобретения — повышение КПД и улучшение массогабаритных показателей преобразователя.

На чертеже приведена схема предложенногс преобразователя. 10

Преобразователь содержит регулирующий транзистор 1, соединенный последовательно с первой обмоткой 2 дополнительного дросселя и первой обмоткой 3 дросселя фильтра 4. Парап- 15 лельно цепи нагрузки включен конденсатор 5 фильтра, а вторая обмотка 6 дросселя фильтра включена последовательно с обратным диодом 7. Дополнительный дроссель имеет вторую обмотку 20

8, включенную последовательно с дополнительно введенным вторым обратным диодом 9. Третья обмотка 10 дополнительного дросселя включена последовательно с обмоткой б.

Устройство работает следующим образ ом.

При включении регулирующего транзистора 1 обратный диод 7 находится в проводящем состояниИ и поэтому к первой обмотке 2 дополнительного дросселя прикладывается напряжение, равное

-U — (- — — +1) П вы

W ttn

1 тр

S где U — напряжение обмотки 2 дополФ, нительного дросселя;

U напряжение источника питания;

Uв„„- выходное напряжение; 40

К, — коэффициент трансформации дросселя фильтра 4.

Ток диода начинает спадать.

Вследствие трансформации при равенстве витков обмоток 2 и 8 к дополни-,45 тельному обратному диоду 9 прикладывается в этот момент обратное на.пряжение, равное напряжению источника питания. После закрывания обратного диода 7 вследствие того, что индуктивность дополнительного дросселя значительно меньше индуктивности обмотки дросселя фильтра, практически .все напряжение источника питания прикладывается к дросселю фильтра. После 55 выключения регулирующего транзистора

1 напряжение на обмотках дросселей ме- няет полярность и они начинают отдавать запасенную энергию в нагрузку.

Вследствие магнитной связи первой

3 и второй 6 обмоток дросселя фильтра 4 на катодах обратных диодов устанавливается величина напряжения, равная U,b,„/К, +1, которая обеспечивает спадание тока дополнительного дросселя до нуля за время выключенного состояния транзистора 1, В момент выключения транзистора ток обмоток обоих дросселей одинаков, а ток обмотки 3 дросселя фильтра 4 мгновенно измениться не может, поэтому в проводящем состоянии оказывается дополнительный обратньй диод 9. Так как индуктивность дополнительного дросселя значительно меньше, чем индуктивность дросселя фильтра, так в нем спадает быстрее. Суммарный ток обратных диодов при этом- остается равным току обмотки 3 дросселя фильтра, т.е. по мере линейного спадания тока в диоде 9 происходит пропорциональное линейное нарастание тока дио да 7. Таким образом, обратный диод 7 оказывается разгруженным по мощности в каждом цикле, причем в начале своей работы, когда ток дроссел я максимал ен.

Напряжение на регулирующем транзисторе .1 все время, пока дополнительный обратный диод 9 проводит ток, равно напряжению источника питания.

После спада в нем тока до нуля напряжение на регулирующем транзисторе равно — (- — - +1) живых трег ttn К тр

В устройстве при включении транзистора 1,на этапе запирания обратного диода 7, к дополнительному обратному диоду 9 прикладывается напряжение, равное

Пвьп Vlъ

U — -U К

4ов. ) tt.n K вых 1 1 тр р тр щ Я

I где L — индуктивность третьей обмотки 10 дополнительного дросселя;

L,,. .L — индуктивности первичной 3

It и вторичной 6 обмоток дро сселя фильтра;

К вЂ” коэффициент трансформации третьей и второй об мото к дополнительного дросселя.

Напряжение на регулирующем транзисторе 1 после выключения дополнительного диода 9:

1474810

Фор мул а иэ об р ет<ения

Составитель IO, Спивак

Техред Л. Сердюкова

Редактор С.Патрушева

Корректор Э.Лончакова

Заказ 1908/55 Тираж 645 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãîðîä, ул. Гагарина, 101

I навьи ? в

U =П +U К трвг <и К выл +Z, rp

ТР в, а, fl где K — коэффициент трансформации первой и третьей обмоток дополнительного дросселя.

Поскольку индуктивность третьей обмотки 10 дополнительного дросселя значительно меньше индуктивности обмоток дросселя фильтра 4, напряжение, трансформируемое в обмотки 2, 8, не велико и не влияет существенно на режим работы транзистора 1 и диода 9. Предназначена третья .обмотка 10 для продолжения размагничивания магнитопровода дополнительного дрос" селя током нагрузки после запирания дополнительного обратного диода 9.

1. Импульсный преобразователь постоянного напряжения, содержащий 25 входной, выходной и общий выводы для подключения соответственно источника ,питания и цепи нагрузки, последовательную цепь, включенную между входным и выходным выводами и состоя- З0 щую из последовательно соединенных регулирующего транзистора, первой обмотки дополнительного дросселя и первой обмотки дросселя фильтра, конденсатор фильтра, включенный параллельно цепи нагрузки, а также последовательную цепь иэ первого обратного диода и второй обмотки дросселя фильтра, включенную между общей точкой соединения конца обмотки дополнительного дросселя с началом первой обмотки дросселя фильтра и общим выводом, о т л. и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения КПД и улучшения массогабаритных показателей, дополнительный дроссель снабжен второй обмоткой, соединенной последовательно с дополнительно введенным вторым обратным диодом, и началом соединенной с общим выводом, причем свобод. ньй вывод электрода второго обратно го диода соединен с выводом анапогичного электрода первого обратного диода и с общей точкой соединения обмотки дополнительного дросселя с первой обмоткой дросселя фильтра, 2. Преобразователь по и. 1, о тлич ающий ся тем, что дополнительный дроссель снабжен третьей обмоткой, через которую осуществлено соединение последовательной цепи иэ первого обратного диода и второй обмотки дросселя фильтра с общим вью водом, причем к общему выводу подключен конец третьей обмотки.