Однотактный преобразователь постоянного напряжения

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в источниках вторичного электропитания. Цель - повышение надежности путем исключения режим насыщения силового трансформатора. Однотактный преобразователь постоянного напряжения содержит силовой трансформатор 1, три транзисторных ключа 5-7, узел 8 управления, ДС-фильтр 12, элемент 13 однонаправленной проводимости, трансформатор 14 тока. При отпирании первого транзисторного ключа 5 в первой 2 и второй 3 обмотках силового трансформатора 1 протекает ток синусоидальной формы, заряжающий первый конденсатор 17. По окончании тока заряда первого конденсатора 17 первый транзисторный ключ 5 запирается с помощью третьего транзисторного ключа 7, что предотвращает его повторное отпирание. Одновременно при размагничивании силового трансформатора 1 с помощью второго транзисторного ключа 6 блокируется выработка импульса управления на выходе узла 8, что исключает отпирание первого транзисторного ключа 5 до полного размагничивания силового трансформатора 1. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСК(ИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (11) (дц 4 Н 02 M 3/335

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОсудАРстВенньй кОмитет по изоБРетениям и ОТНРытиям

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21 ) 4289863/24-07 (22) 24,07. 87 (46) 07.10,89, Бюл. У 37 (72) А.П,Пономарев (53) 621,314.58 (088.8) (56) Патент QUA 11 - 4562523, кл, Н 02 Н 3/335) 31,12,85.

Патент С11А g 4415959, кл, Н 02 Н 3/335, 05,06,83.

Авторское свидетельство СССР

Р 1432688, кл. Н 02 Н 3/335, 03.04.87. (54) ОДНОТАКТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНЛЯ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в источниках вторичного электропитания.

Цель - повышение надежности, путем ис" ключения режима насыщения силового трансформатора, Однотактный преобразователь постоянного напряжения содержит силовой трансформатор 1, три тран2 зисторных ключа 5-7, узел 8 управле-. ния, DLC-фильтр 12, элемент 13 однонаправленной проводимости, трансформатор 14 тока, При отпирании первого транзисторного ключа 5 в первой 2 и второй 3 обмотках силового трансформатора 1 протекает ток синусоидальной формы, заряжающий первый конденсатор

17, По окончании тока заряда первого конденсатора !7 первый транзисторный ключ 5 запирается с помощью третьего транзисторного ключа j что предотвращает его повторное отпирание. Од-новременно при размагничивании силового трансформатора 1 с помощью второго транзисторного ключа б блокирует- g ся выработка импульса управления на выходе узла 8, что исключает отпирание первого транзисторного ключа 5 до полного размагничивания силового трансформатора,1, 2 ил, 35

3 151358

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в источниках вторичного электропитания систем радиотехники, автоматики и вы- 5 числительной техники.

Целью изобретения является повьппение надежности однотактного преобразователя постоянного напряжения путем исключения режима насыщения сило- 10 вого трансформатора.

На фиг. 1 приведена электрическая схема однотактного преобразователя постоянного напряжения; на фиг, 2— временные диаграммы токов и напряже- !5 ний.

Однотактный преобразователь постоянного напряжения содержит силовой трансформатор 1 с первой 2; второй 3 и третьей 4 обмотками, первый 5, вто- 20, рой 6 и третий 7 транзисторные ключи, узел 8 управления, первый 9, второй 10 и третий 11 диоды, DLC-фильтр 12, элемент 13 одновременной проводимости, трансформатор !4 тока с первой 25 (токовой) 15 и выходной 16 обмотками, первый 17 и второй !8 конденсаторы, резистор 19 и дроссель 20„

В качестве элемента 13 однонаправленной проводимости могут быть исполь-30 зованы несколько последовательно соединенных диодов, обеспечивая при прохождении прямого тока падение напряжения, достаточное для открытия второго транзисторного ключа 6, Однотактный преобразователь работает следующим образом, При открытом состоянии первого транзисторного ключа 5 энергия от 40 входного источника через силовой трансформатор, первый диод 9, дроссель 20 и токовую обмотку 15 трансформатора

14 тока поступает на заряд первого конденсатора. 1.7. При этом через первую обмотку 2 силового трансформато— ра 1 и первый транзисторный ключ 5, а также через вторую обмотку 3 сило— вого трансформатора 1, первый диод 9, дроссель 20, первый конденсатор 17 и токовую обмотку 15 трансформатора 14 тока протекает полуволна тока 21 (фиг, 2) практически сину соидальной формы, при этом напряжение, наводимое в выходной обмотке 16 трансформатора

14 тока, шунтируется вторым диодом

10 (24, фиг, 2) ° После окончания заряда первого конденсатора 17 он начинает разряжаться через DLC-фильтр

2 Д ! 2 в нагрузку и на выходной об", н.тке

16 трансформатора 14 тока (24, фиг,2) появляется напряжение, открывающее третий транзисторный ключ 7, который в свою очередь закорачивает управляющий вход (23, фиг, 2) первого транзисторного ключа 5, обеспечивая тем самым его надежное закрытие сразу после окончания тока, Подбором номиналов резистора 19 и второго конден.сатора 18 осуществляется выбор необходимоч амплитуды и формы сигнала управления третьим транзисторным ключом 7 (24, фиг ° 2), При закрытии первого транзисторного ключа 5 рост напряжения (22, фиг.2) ограничивается с помощью третьей обмотки 4 силового трансформатора 1, через которую, а также через третий диод 11 и элемент 13 однонаправленной проводимости энергия намагничивания трансформатора передается в конденсатор DLC — фильтра 12 и нагрузку, На время прохождения тока размагничиванияя сило в ого тр ансформатор а падение напряжения на элементе 13 однонаправленной проводимости (25, фиг. 2) приводит к открытию второго транзисторного ключа 6 и запрету формирования узлом 8 управления очередного управляющего импульса, При этом в режиме пуска, когда выходное напряжение равно нулю, . рост напряжения на первом транзисторном ключе 5 ограничивается на более низком уровне при увеличении времени протекания размагничивающеro тока через третью обмотку силового трансформатора и, следовательно, увеличении длительности блокировки узла управления, т,е„. при пуске частота работы преобразователя автоматически нарастает по мере роста выходного напряжения.

Благодаря трансформатору 14 тока, второму диоду 10, резистору 19, второму конденсатору 18 и третьему транзисторному ключу 7 в предлагаемом преОбразователе обеспечивается надежное закрытие первого транзисторного ключа 5 сразу после окончания полуволны тока, протекающего через него, исключая возможность его повторного включения и насыщения силового транс— форматора 1, Благодаря третьей обмот- ке силового трансформатора 1, третьему диоду 11, элементу 13 однонаправ-.

5 15 ленной проводимости и второму тран,зисторному ключу 6 обеспечивается ограничение роста напряжения на первом транзисторном ключе 5 при его закрытии, а также исключение в любом режи,ме работы воэможности очередного открытия первого транзисторного ключа

5 до окончания размагничивания силового трансформатора, что обеспечивает

1 синхронизацию работы схемы управлежся с состоянием силовой части преобразователя, формула и э обретения

Однотактный преобразователь постоянного напряжения, содержащий силовой. трансформатор, первая обмотка которого соединена с входными выводами через первый транзисторный ключ, вход управления которого присоединен к выходу узла управления, вторая обмотка силового трансформатора соединена через дроссель и первый диод с входом DLC-фильтра, выход которого подключен к выходным выводам, а вход шунтирован последовательной цепью иэ первого конденсатора и пер13582 ь вой обмотки трансформатора тока, параллельно выходной обмотке которого присоединены резистор и второй диод, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности путем исключения режима насыщения силового трансформатора, введены второй и третий транзисторные ключи, второй конденсатор, третий диод, третья обмотка силового трансформатора и элемент однонаправленной проводимости, подключенный параллельно входу управления второго транзисторного ключа,включенного между первым выходным выводом и первым выводом блокировки узла управления, . второй вывод блокировки которого подключен к второму выходному выводу и первому выводу третьей обмотки силового трансформатора, второй вывод которой соединен через третий диод с входом управления второго транзисторного ключа, при этом вход управления первого транзисторного ключа шунти2б рован третьим транзисторным ключом, вход управления которого присоединен к выходной обмотке трансформатора тока, параллельно которой подключен второй конденсатор.