Однотактный преобразователь

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитания. Цель изобретения - повышение КПД и расширение частотного диапазона. В однотактном преобразователе первичная обмотка 3 силового трансформатора 4 коммутируется синфазно управляемыми транзисторами 1 и 2. При запирании транзисторов 1 и 2 реактивная энергия силового трансформатора 4 возвращается в конденсатор 13 через рекуперационные цепи 7 и 8. При этом ток рекуперационной цепи 8 форсированно выключает транзистор 2 вслед за выключением транзистора 1, глубина насыщения которого ограничена посредством узла ограничения насыщения 9, подключенного к его электродам. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1

„„SU„„! 515288 (51)4 Н 02 М 3/337

gP I "g1r>, 1.1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4316570/24-07 (22) 16.10,87 (46) 15.10.89, Бюл. М - 38 (/1) Научно-исследовательский институт автоматики и электромеханики при

Томском институте автоматизированных систем управления и радиоэлектроники (72) Н.M,Móýû÷åíêî (53) 621.314,58(088,8) (56) Патент США Р 4280174, кл. Н 02 М 3/335, 1982 °

Авторское свидетельство СССР

1101988, кл. Н 02 Yi 3/335, 1982, (54) ОДНОТАКТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в аистемах вторичного электропитания.

Цель изобретения — повышение КПД и расширение частотного диапазона, В однотактном преобразователе первичная обмотка 3 силового трансформато

pQ 4 коммутируется синфазно управляемыми транзисторами 1 и 2, При запирании транзисторов 1 и 2 реактивная энергия силового трансформатора 4 возвращается в конденсатор 13 через рекуперационные цепи 7 и 8, При этом ток рекуперационной цепи 8 форсированно выключает транзистор 2 вслед за выключением транзистора 1, глубина насыщения которого ограничена посредством узла ограничения насыщения 9, подключенного к его электродам. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

1515288

П»< бретение относится к электрогех«IfI<е и может б«IT« иепользo«àíî в системах «торичного электропитания °

5 ! (ель изобретения — повышение КПД расширение частотного диапазона.

На чертеже показана предлвженная схема преобразователя.

Плиотактный преобразователь содер- !О . ит первый и второй 2 транзисторы, »ерез которые первичная обмотка 3 силового трансформатора 4 соединена с входными выводами 5,.6 преобразователя. К входному выводу 5 подключен 15 пер«ый транзисторный ключ 1, а также

«ывод первичной ббмотки 3 через пер«ую рекуперационную цепь 7, Второй

«ь»вод этой обмотки 3 соединен через вторую рекуперационную цепь 8 с уп- 20 равляющим входом транзистора 2, К электродам первого транзистора 1 под.ключен узел ограничения насыщения 9.

К управляющим входам транзисторных ключей I и 2 подключены вторичные об-. 25 мотки управляющего трансформатора 10, !

1, связанного с управляющим входом

12 преобразователя. К входным выводам

5, 6 подключен конденсатор 13. Вторичная обмотка 14 трансформатора 4 »О

1 предназначена для подключения к нагрузке (выходные выводы 15, 16).

Однотактный преобразователь работает следующим образом, BXOP,IIbIM BbI 35 водам 5, 6 подключен источник питающего напряжения, при этом конденсатор 13 заряжен, транзисторы 1,2 закрыты.

Если на вход 12 преобразввателя поступают прямоугольные импульсы, то 4Q трансформатор с обмотками !О, 11 формирует. необходимые уровни напряжения и тока для управления транзисторами

1 и2.

Когда транзисторы 1, 2 открыты, к обмотке 3 трансформатора 4 подключен источник питания и на выходных выводах 15 16 формируется напряжение, неличина которого определяется коэф ф»»цие»»том трансформации трансформатора 4. Когда транзисторы 1, 2 закрывают, энергия, запасенная трансформатором 4 во время открытого состояния ключей, возвращается в конденсатор 13 через рекуперационные цепи 7, 8, которыер выполнены, например, на диодах и дополнительной обмотке силового трансформатора, включенной встречно-последовательно е первичной обмоткой. Вследствие различия времени рассасывания транзисторов I, 2 один из них запирается первы»», например транзистор 1, В результате обмотка 3 трансформатора 4 оказывается. закороченной через еще открытый транзистор 2 и рекуперационную цепь 8 ° Так как в первоначальный момент ток в обмотке 3 равен току нагрузки, по базо-коллекторному, переходу протекает запирающий ток> что уменьшавт длительность процесса выключения транзистора и не вызывает вторичного пробоя. При закрытых транзисторах 1, 2 осуществляется размагничивание сердечника трансформатора по цепи: обмотка 3 силового трансформатора 4, диод 7, конденсатор 13, обмотка 11 управляющего трансформатора, база транзистора 2, диод 8. Избыточная энергия трансформатора 4 по этой цепи возвращается в конденсатор 13 и частично отдается в источник управления, который запасает энергию для последующего цикла работы, Благодаря данному..алгоритму работы транзистор 2 выключается практически сразу после запирания транзистора 1.

Тем самым в выходном напряжении исключается пауза? напряжения, обусловлецная режимом короткого замыка»»»»я обмотки 3.

Для того, чтобы транзистор 1 всегда выключался первым, в него введен узел ограничения нась»щен»»я 9 который позволяет исключить режим глубокого на. насыщения, например, путем стабилизации напряжения на эмиттер-коллекторном переходе, В момент включения этот узел форсирует ток базы, за счет чего транзистор быстрее входит в заданное насьпцение. При любом токе нагрузки . поддерживается один уровень напряжения на переходах транзистора, Процесс эапирания транзистора 2 аналогичный, что и в транзисторном ключе с .эмиттерным обрывом, что расширяет область безопасной работы z» частотный диапазон преобразователя, Формула изoбретения

1. Однотактный преобразователь, содержащий силовой трансформатор, первый и второй выводы первичной обмотки которого через первый и второй транзисторы соединены соответственно с первым и вторым входными выводами преобразователя, и

5 151528 две рекуперационные цепи, первая из которых началом соединена с вторым выводом первичной обмотки силового трансфОрматора, а концом — с первым входным выводом преобразователя, а вторая концом соединена с первым выводом первичной обмотки силового трансформатора, причем входные цепи транзисторов соединены с вторичными обмотками управляющего трансформатора, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД и расширения частотного диапазона, вторая рекуперационная цепь началом соединена с базой второго транзистора, а к электродам первого транзистора под ключен введенный узел ограничения его насыщения.

2. Преобразователь по и, 1, о т— л и ч а ю шийся тем, что каждая рекуперационная цепь выполнена в виде диода.

3. Преобгаэователь по и, 1, о т— л и ч а ю шийся тем, что каждая рекуперационная цепь выполнена в виде последовательно соединенных диода и дополнительной обмотки силового трансформатора, включенной встречно по отношению к его первичной обмо гке.

Составитель В,Моин

Редактор А.Долинич Техред M,Моргентал . Корректор M,Øàðoøè

Заказ 6288/52 Тирал< 648 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.умгород, ул. Гагарина, 101