Однотактный преобразователь постоянного напряжения в постоянное

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в источниках вторичного электропитания. Цель изобретения - повышение надежности путем снижения тока включения преобразователя. Однотактный преобразователь постоянного напряжения содержит транзистор 1, трансформатор 2, выпрямитель 3 и фильтр 4. Полупроводниковый ключ 8, шунтированный резистором 10, ограничивает ток включения преобразователя. После подачи напряжения питания на вход преобразователя транзистор 1 начинает переключаться и энергия, запасаемая в демпфирующем конденсаторе 6, через диод 7 поступает на вход полупроводникового ключа 8, который шунтирует резистор 10. 6 з.п. ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

119) (И) (51) 4 Н 02 М 3/335

МИ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21 ) 4290639/24-07 (22) 27 . 07. 87 (46) 30.11.89. Бюл. и 44 (72) А.10.ÄîâãàëåBñêèé, В.В.Лепецкнй, Н.И.Колесник и С. В.Тимошок (53) 621.314.058 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

h - 989552, кл . ki 02 И 3/335,13 . 07 .81 .

Авторское свидетельство СССР

Р 1116529,кл. Н 02 М 3/335,)6.06.82.

Патент США Р 4370701, кл, Н 02 M 3/335, 25.01.83. (54) ОДНОТАКТНЬ111 ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ (57) Изобретение относится к электро— технике и может быть использовано в

2 источниках вторичного электропитания., Цель изобретения - повышение надежности путем снижения тока включения преобразователя. Однотактный преобразователь постоянного напряжения содержит транзистор 1, трансформатор 2, выпрямитель 3 и фильтр 4. Полупроводниковый ключ 8, шунтированный резистором 10 ограничивает ток включения преобразователя. После подачи напряжения питания на вход преобразователя транзистор 1 начинает переключаться и энергия, запасаемая в демпфирующем конденсаторе 6, через диод 7 поступает на вход полупроводникового ключа 8, который шунтирует резистор

10. 6 з.п. ф-лы, 3 ип.

1525836

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в ис точник ах вторичного электропитания систем радиотехники, автоматики и вы5 числительной техники.

Целью изобретения является повы-! шение надежности однотактного преобразователя постоянного напряжения путем ограничения тока включения преоб- 10 раэователя.

На фиг. 1 -3 приведены схемы электрические однотактного преобразователя постоянного напряжения с различ— ным выполнением узла ограничения тока включения.

Однотактный преобразователь постоянного напряжения содержит транзистор 1, трансформатор 2, вторичная .обмотка которого соединена через выпрямитель 3, и фильтр 4 с выходными выводами, фильтрующий конденсатор 5, I демпфирующий конденсатор 6 и диод 7 включенные между транзистором 1 и входом управления полупроводникового 25 ключа 8, цепь 9 разряда демпфирующего конденсатора и резистор 10. Полупроводниковый ключ 8 может быть выполнен на тиристоре или на транзисто,ре 11, параллельно входу управления

30 которого включен накопительный конденсатор 12,.

Преобразователь работает следующим образом.

При подаче входного напряжения ток заряда фильтрующего конденсатора 5

35 протекает через резистор 10 и потому ограничен. При заряде конденсатора 5 начинает работать преобразователь на транзисторе 1 и трансформаторе 2, 40

Транзистор 1 периодически меняет сос— тояние проводимости. При закрывании транзистора 1 в цепи: первичная обмотка трансформатора 2, конденсатор

6, диод 7, входные выводы полупроводникового ключа 8 протекает импульс тока, который открывает полупроводниковый ключ 8. При этом ограничительный резистор )О закорачивается открытым полупроводниковым ключом 8. В результате в рабочем режиме потери в цепи ограничения малы.

Цепь 9 разряда демпфирующего конденсатора 6 обеспечивает протекание разрядного тока конденсатора 6 при открывании транзистора 1. При первич- 55 ной сети с низким напряжением (например 27 В) в качестве полупроводникового ключа 8 целесообразно испольэовать транзистор (фиг. 2 и 3) бла— годаря меньшему падению напряжения на нем. Чтобы обеспечить его открытое состояние при работе преобразователя, ток диода 7 сглаживается с помощью накопительного конденсатора 12 и через резистор подается в базу транзистора 11.

Выполнение цепи 9 разряда на Ждуктивности 13 (фиг, 2 и 3) позволяет направить энергию демпфирующего конденсатора 6 цепочки полностью на вход ключа 8 и этим уменьшить напряжение на нем и повысить КПД. Так при открывании транзистора 1 через демпфирующий конденсатор 6 и индуктивность 13 начинает протекать разрядный ток °

Процесс носит резонансный характер и приводит к изменению полярности напряжения на конденсаторе 6. При этом открывается диод 7, и энергия, запасенная в индуктивности 13 поступает в конденсатор 12 и далее на вход транзистора 11 .

Включение цепи 9 разряда (фиг ° 3) дополнительно увеличивает КПД за счет рекупарации части энергии демпфирующего конденсатора 6 в источник

1 питания. Однако, при таком включении необходим транзистор 11 с большим (приблизительно в 4 раза) коэффициентом усиления, Соединение конденсаторов 5 и 12 (фиг. 3) обеспечивает отрицательную обратную связь по заряду на конденсаторе 12, В результате транзистор автоматически запирается при заряде конденсатора 5 через конденсатор 12 и напряжение на конденсаторе 5 не может возрастать с большой скоростью.

Это обеспечивает защиту конденсатора 5 и транзистора 1 от высокого напряжения при скачках напряжения первичной сети, а также малый ток переходного процесса при включении, Таким образом, включение полупроводникового ключа 8 шунтированного резистором 10, позволяет снизить ток включения преобразователя и тем повысить его надежность и надежность средств включения.

Формула изобретения

1. Однотактный преобразователь постоянного напряжения в постоянное, содержащий транзистор, эмиттер которого подключен к первому входному вы5 I 5258 воду и к первому выводу фипьтрующего конденсатора, а коллектор — к первому выводу первичной обмотки трансформатора, вторичная обмотка которого соединена через выпрямитель и фильтр с выходными выводами, а второй вывод первичной обмотки соединен с цепью фильтрующего конденсатора, демпфирующий конденсатор и диод, включенные последовательно между коллектором транзистора и входом управления полупроводникового ключа, первый силовой вывод которого подключен к второму входному выводу, цепь разряда демпфирующего конденсатора, первый вывод которой присоединен к точке соединения диода и демпфирующего конденсатора, а второй вывод к одному из выводов фипьтрующего конденса- 20 тора, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности путем ограничения тока включения преобразователя, введен резистор, включенный параллельно полупроводниковому 25 ключу, второй силовой вывод которого подключен к второму выводу первичной обмотки трансформатора.

2. Преобразователь по п. 1, о т л и ч а ю шийся тем, что полу- 3п

36 проводниковый ключ выполнен на тиристоре.

3. Преобразователь по и. 1, о т— л и ч а ю шийся тем, что полупроводниковый ключ выполнен на транзисторе, вход управления которого шунтирован накопительным конденсатором.

4. Преобразователь по пп. 1 и 3, отличающийс я тем, что указанное соединение второго вывода первичной обмотки трансформатора с цепью фильтрующего конденсатора осуществлено через накопительный конденсатор.

5. Преобразователь по и. 1, о т— л и ч а ю шийся тем, что цепь разряда демпфирующего конденсатора выполнена на резисторе.

6. Преобразователь по п. 1 о т личающийс я тем, что цепь разряда демпфирующей цепи выполнена на дросселе.

7. Преобразователь по п. 1, о т л и ч а ю шийся тем, что цепь разряда демпфирующей цепи выполнена в виде последовательной цепи из дросселя и диода.

1525836

Составитель В . Ежов

Техред Л.Олийнык

Редактор Т.Лежнина

Корректор Э.Лончакова

Заказ 7238/51 Тираж 648 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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