Однотактный преобразователь постоянного напряжения в постоянное

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в источниках вторичного электропитания. Цель - повышение КПД и надежности путем уменьшения перегрузок силового транзистора. Преобразователь содержит индуктивный накопитель 3, подключенный через силовой транзистор 1 к входным выводам последовательно с первичной обмоткой 6 трансформатора 7, конденсатор 11, первый и второй диоды 9, 10. Подключение конденсатора 11 позволяет исключить скачок напряжения на силовой транзистор в момент его выключения, а следовательно, снизить коммутационные потери и повысить надежность за счет снижения вероятности его вторичного пробоя. Режим перемагничивания сердечника трансформатора 3 двуполярный , что позволяет выполнить его малогабаритным, с малым количеством витков в обмотках. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1584047 щ)5 Н 02 М 3/335

А1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4445064/24-07 (22) 20.07.88 (46) 07.08..90. Бюл, Р 29 (71) Московский энергетический институт (72) В.Г.Кораблев (53) 621.3 14.58 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N - 1035756, кл. Н 02 М 7/537, 1983.

Авторское свидетельство СССР

9 1246273, кл . Н 02 М 3/335, 1984. (54) ОДНОТАКТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в источниках вторичного электропитания. Цель — повышение КПД и надежности путем уменьшения перегрузок силового транзистора. Преобразователь содержит индуктивный накопитель .3, подключенный через силовой транзистор

1 к входным выводам последовательно с первичной обмоткой 6 трансформатора 7, конденсатор 11, первый и в;орой диоды 9, 1 О. Подключение конденсатора 11 позволяет исключить скачок напряжения на силовой транзистор в момент его выключения, а следовательно, снизить коммутационные потери и повысить надежность эа счет снижения вероятности его вторичного пробоя.

Режим перемагничивания сердечника трансформатора 3 двухполярный, что позволяет выполнить его малогабаритным, с малым количеством витков в обмотках. 1 ил . и/

Изобретение относи.::я к электротехнике и может быть использовано при проектировании вторичных источников питания, Цель изобретечия — повышение КПД и надежности путем уменьшения перегрузок силового транзистора.

На чертеже представлена принципиальная схема устройства.

Преобразователь ссдеряит силовой транзистор 1, через первичную обмотку 2 индуктивного накопительного элемента 3, выполненного в виде трансформатора, подсоединенный к входным выводам 4 и 5.

Первичная обмотка 6 дополнительHoão трансформатора 7 включена в цеп OHrionaI o TpBН зист ср я 1 я в то ричяая цополнительная обмотка 8 через

20 диоды 9 и 10 соединена с входным выводом 4. Коллектор силового транзистора 1 соединен с конденсатором 11.

Вторичная обмотка 12 через цисд

13 и фильтр 14 подключена к выходя:.!м вывсцям

Устройство рабстяе-.! След.Äwi .-! ..бря - oì.

Когда трЯяэис тор 1 пр !водит Гс к яагруэ-<Н> протекал пс первичной обмотке 2 =.р. !ясфс!.мажора 3 „. трянсформиp1 ется вс вторичную .;бметк 12 2и протекает по цепи . проводящий диод

9 конденсатор 11, прог дящий траязистор 1. Ранее эяряженя!й,;с.:, енса=-!!,,„,, l!

T op 1 1 с и сляр н остью " ;« . ня оокл адке ., и сдключ енн о и к т:- а н эк . т ор у сн еч ал а разряжается т,:.к см, про те-кающим по цепи,, -9 -8 - 1, т . е . э яе pi j! гня,, накопленная в нем при вык ючеяяи

- Tuяязистопя 1, передается в нагрузKV с н!смсщью трансформатора 7, После скончания разр: †:„ця конденсат..ра 11 пс .аяр. ость íà à-о обкладках меняется, конденсатор 11 заряжяетсn током,,тряясформируемь!и из цепи нагрузки, с! с поля;!яостью "Плюс яа выводе, годклю еяясм к диода: 9 и 10.цс тех пор паха напряжение на нем не достигHBT

%) напряжения питания ) зятем няниi;Be- r проводи."ь диод 10> и ток обмотки IIpo= текает UPpP3 pHoph 9 H i 0 H источник м э питания. ПоляряocTь на обмотке трансформатора 3 такова., что диод 13 яе провсци1, ксядепcBTap 11 отдает знергяю в " руэку.

Коэффициент трансформации трз .,-.. :«срмятсрг 7 !!ы!бгряется так, чтобы ток гереза,.:!да конденсатора 11 был достаточен для; ого „".тобы напряжение на нем достигло::;еличины„равнои напряжению питания., за время проводящет о состояния транзистора 1.

Для уменьшения потерь энергии в диодах 9 и 10 от протекающего по ним тока обмотки 8 после полного заряда конденсатора 11 трансформатор 7 может насышзться, что достигается выбором чис., з витков обмотки 8. Напряжение яа эт .Г обмотке определяется напряжением на конденсаторе 11, а оно меняет полярность за время проводящего состояния транзистора 1. Это означает, что режим перемагничивания сердечника трансформатора 7 двуполярный, а это позволяет значительно сократить его размеры и количество витков в обмотках.

При размыкании транзистора 1 изза наличия в его цепи нагрузки индуктивнoro характера энергия накопления в ней начинает сбрасываться в конденсатор 11 через диод 10. Рост напряжения на ключе в момент спада тока через него начинается с нулевого уровня., тяк как это.напряжение апределяется суммой равных и встречно включенных напряжения на входных зажимах, разного напряжению источника питания и напряжечию на конденсаторе

)1. Конденсатор 11 также был за время проводящего состояния заряжен до напряжения исTnwника питания.

Постепенность нарастания напряжения ня силовом транзисторе 1 с нулевого уповяя обусловливает незначительные потери энергии во время его запираHHR, снижает вероятность вторичного пробоя и следовательно, повышает надежность работы преобразователя.

После запирания транзистора 1 КоНденсатор 11 заряжен с полярностью !1!люс " на обкладке, подключенной к . ря:-.эистору 1. Энергия, накопленная в сердечнике трансформатора 3 передает.. . через обмотку 12, открытый диод 1 в нагрузку и конденсатор фил тря 14. формула изобретения

Однотактный преобразователь постоянного напряжения в постоянное, содержащий силовой транзистор, через цепь первичной обмотки индуктивного

1584047

Составитель Т. Ppmoaa

Техред Л,Олийнык

Корректор: С.йевкун

Редактор О. Головач

1 «В

Заказ 22б1. Тираж 498 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина, 101 накопительного эпемента, зашунтированную последовательно соединенными ,первым диодом и конденсатором, подключенный к входным выводам, при этом вторичная обмотка индуктивного нако5 пительного элемента через обратный диод и фильтр присоединена к выходным выводам, дополнительная вторичная обмотка„ вкпюченная согласно с первичной обмоткой индуктивного накопительного элемента, подключена первым выводом к электроду силового транзистора, соединенному с входным выводом а вторым выводом через второй диод — к точке соединения первого диода с конденсатором, о т л и " ч а ю шийся тем, что, с целью повышения ИЩ и надежности путем уменьшения перегрузок силового транзистора, дополнительная вторичная обмотка размещена на магнитопроводе введенного дополнительного трансформатора, первичная обмотка которого включена согласно-последовательно в цепь первичной обмотки индуктивно» го накопительного элемента.