Однотактный преобразователь постоянного напряжения

 

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в источниках вторичного электропитания. Цель - повышение КПД. Однотактный пребразователь постоянного напряжения содержит силовой трансформатор 1, ключевой регулирующий элемент 4, блок управления 5, выход которого присоединен к входу управления ключевого регулирующего элемента 4. При включении преобразователя энергия от входных выводов 2,3 передается через силовой трансформатор 1, выпрямитель 6 и фильтр 7 к выходным выводам 8,9. После запирания ключевого регулирующего элемента 4 энергия, запасенная в силовом трансформаторе 1, через обмотку размагничивания и шунтирующий диод 11 передается на выход преобразователя. С помощью резистивного делителя 13 отпирается полевой транзистор 12, стабилизирующий ток базы дополнительного транзистора 10 осуществляет перемагничивание сердечника силового трансформатора 1 до предельного значения. При необходимости осуществления гальванической развязки входа и выхода преобразователя вводится дополнительная обмотка, напряжение на которой пропорционально напряжению на выходных выводах. Дополнительная обмотка соединена через выпрямитель 15 и фильтр 16 с входом блока управления 5. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

Н 02 11 3/335

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АBTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ /

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4249596/24-07 (22) 27.05,87 (46) 15.05.89. Бюл. Р 18 (71) Институт оптики атмосферы СО

АН СССР (72) В. В. Власов (53) 621. 314. 58 (088. 8) (56) Патент США - 3443195, кл, Н 02 M 3/335, 321-2, 06.05 ° 69. Электронная техника в автоматике.

Под ред. F.È.Êoíåâà. Х.: Сов. радио, l978, вып. 9, с. 151, рис.2.

Авторское свидетельство СССР

Р 989552, кл. Н 02 M 3/335,13.07.81. (54) ОДНОТАКТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в источниках вторичного электропитания. Цель — повышение КПД. Однотактный преобразователь постоянного напряжения содержит силовой трансформатор 1, ключевой регулирующий элемент 4, блок управления 5, выход которого присоединен к входу управления

„„ЯО„„148ОО58 А1 ключевого регулирующего элемента 4.

При включении преобразователя энергия от входных выводов 2, 3 передается через силовой трансформатор 1, выпрямитель 6 и фильтр 7 к выходным выводам 8, 9. После запирания ключевого регулирующего элемента 4 энергия, запасенная в силовом трансформаторе 1, через обмотку размагничивания и шунтирующий диод 11 передается на выход преобразователя. С помощью резистивного делителя 13 отпирается полевой транзистор 12, стабилизирующий ток базы дополнительного транзистора 10, осуществляет перемагничивание сердечника силового трансформатора до предельного значения. При необходимости осуществления гальваниче=кой развязки входа и выхода преобразователя вводится дополнительная обмотка, напряжение на которой пропорционально напряжению на выходных выводах.

Дополнительная обмотка соединена через выпрямитель 15 и фильтр 16 с входом блока управления 5. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1480058

Изобретение относится к области эдектротехники и может быть использовано в исто- никах вторичного электропитания систем радиотехники, автоматики и вычислительной технике.

Целью изобретения является повышение КПД однотактного преобразователя постоянного напряжения, На фиг. 1 приведена электрическая 1О схема однотактного преобразователя постоянного напряжения; на фиг . .2 то же, с дополнительной обмоткой для гальванической развязки.

Однотактный преобразователь::по- 15 стоянного напряжения содержит силовой трансформатор 1, первичная обмотка которого соединена с входными выводами 2, 3 через ключевой регулирующий элемент 4, связанный управляющим пе- 20 реходом с выходом блока 5 управления, вторичная обмотка силового трансформатора через выпрямитель 6 и фильтр

7, состоящий из обратного диода, дросселя и конденсатора, подключена к выходным выводам 8, 9. База дополнительного транзистора 10, шунтированного обратным диодом 11 связана со стоком полевого транзистора 12, затвор которого подключен к выходу резистивного делителя 13 напряжения.

База-эмиттерный переход дополнительного транзистора шунтирован резистором 14.

В усовершенствованном варианте преобразователя, представленном на фиг. 2, дополнительная обмотка силового трансформатора 1 связана с вхо-:.: дом блока 5, правления через однополупериодный выпрямитель. 15 и емкост- 40 ной фильтр 16, Однотактный преобразователь работает следующим образом.

При отпирании ключевого регулирующего элемента 4 сигналом с выхода блока 5 управления происходит передача электрической энергии,от входньм выводов 2, 3 через силовой трансформатор 1 и выпрямитель 6 в фильтр 7 и в нагрузку, подключаемую к выходным 0 выводам 8, 9. Транзисторы 10 и 1" заперты, так как часть напряжения с выхода обмотки размагничивания через делитель 13 с запирающей полярностью приложена к участку затвор — исток полевого транзистора 12. При запирании регулирующего элемента 4 сигналом с выхода бпока 5 управления полярность напряжений на обмотках трансформатора 1 изменяется на обратную, выпрямитель 6 заперт, энергия, запасенная в дросселе фильтра, передается в нагрузку. Ток намагничивания силового трансформатора 1 замыкается в обмотке размагничивания через диод 11 в нагрузку, подключаемую к выходным выводам 8, 9. По мере размагничивания силового трансформатора 1 этот ток уменьшается и при достижении нулевого значения начинается перемагничивание силового трансформатора 1 под действием напряжения, прикладываемого с выходных выводов 8, 9 к обмотке размагничивания через открытый дополнительный транзистор 10. По мере перемагничивания ток через. дополнительный транзистор 10 возрастает,, а его ток базы неизменен благодаря токостабилизирующему действию полевого транзистора 12, на затвор которого подано отпирающее натяжение с делителя 13.

При достижении тока через дополнительный транзистор 10 критического значения он выходит из насыщения, напряжение на обмотке размагничивания уменьшается. При этом уменьшается напряжение затвор — исток полевого транзистора 12, ток через него и ток базы дополнительного транзистора 10, что вызывает уменьшение тока его . коллектора. Развивается лавинообразный процесс, по окончании которого транзисторы 10, 12 запираются, Далее рассмотренные процессы повторяются.

Работа преобразователя, представленного на фиг. 2, аналогична. Дей— ствие цепи дополнительной обмотки силового трансформатора 1 осуществляется одновременно с перемагничиванием его сердечника. При этом напряжение на выходе преобразователя приложено к обмотке размагничивания и трансформировано в дополнительную обмотку, происходит заряд емкостного филь. тра 16 через однополупериодной выпря митель 15. Напряжение с выхода ем— костного фильтра 16, пропорциональное напряжению в нагрузке преобразователя, поступает на вход блока 5 управления и служит для обеспечения его работы в режиме 111ИК и стабилизации напряжения в нагрузке.

При стабилизации напряжения на выходе преобразователя обеспечена ста— бильность амплитуды тока перемагничивания, так как ток голевого транзис1480058

2. Преобразователь по п.1, о т л и ч а ю шийся тем, что введена дополнительная обмотка силового трансформатора, соединенная через однополупериодный выпрямитель и фильтр с входом блока управления.

Составитель В, Ежов

Редактор О.Спесивых Техред Л.Сердюкова Корректор C,éåêìàð

Заказ 2554/53 Тираж 647 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 тора определяется отпирающим напряжением на делителе 13. Поскольку температурные коэффициенты усиления транзистора I O и крутизна транзистора 12 имеют равные знаки, то может быть достигнута температурная стабилизация амплитуды тока перемагничивания.

Стабипизация амплитуды тока перемагничивания позволяет полнее использо- 10 вать магнитные свойства сердечника силового трансформатора, повысить

КПД и обеспечить снижение массы и га.баритов преобразователя.

Формула изобретения

1. Однотактный преобразователь постоянного напряжения, содержащий силовой трансформатор, первичная обмот- 20 ка которого подключена к входным выводам через ключевок регулирующий элемент, вход управления которого присоединен к выходу блока управлеВ ния„вторичная обмотка силового тран- 25 сформатора соединена через выпрямитель и фильтр с выходными выводами. а обмотка размагничивания присоединена первым выводом к коллектору дополнительного транзистора, шунтированного обратным диодом, параллельно база-эмиттерному переходу которого подключен резистор, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повьппения КПД, введен полевой транзистор и резистивный делитель напряжения, включенный между первым и вто-: рым выводами обмотки размагничивания, присоединенной через дополнительный транзистор к выходным выводам, при этом исток полевого транзистора подключен к второму выводу обмотки размагничивания, сток — к базе дополнительного транзистора, а затвор — к среднему выводу резистивного делителя напряжения.