Однотактный преобразователь постоянного напряжения

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧ Е С К ИХ

РЕСПУБЛИК у

lsi)s Н 02 М 3/335

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ б

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4490465/07 (22) 06.10.88 (46) 23.06,91, Бюл. М 23 (71) Московский энергетический институт (72) С,Г. Бузыкин, Б.А.Глебов и И,С,Горянский (53)62.1.314.58 (088.8) (56) Патент Англии %1590966, кл, Н 02 F,1981.

Журнал ЕСО 11,1987,с.475,фиг,З,cxdMa ВАСК. (54) ОДНОТАКТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитания, Цель изобретения — повышение качества выходного напряжения путем уменьшения коэффициента

„„. рЦ„„1658323 А1 пульсаций. В однотактном преобразователе компенсационный конденсатор 8 включен параллельно первичной обмотке 5 силового трансформатора 4. При размыкании управляемого ключа 3 под действием индуктивности рассеяния первичной обмотки 5 компенсационный конденсатор перезаряжается по косинусоидальному закону. При этом в цепь нагрузки выходного блока 7 поступает энергия как при открытом. так и при закрытом управляемом ключе 3. Избыток этой энергии через возвратный диод, шунтирующий управляемый ключ 3, возвращается в источник питания, подключенный к входным выводам 1 и 2. 3 э,п. ф-лы, 2 ил.

1658323

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитания.

Цель изобретения — повышение качества выходного напряжения путем уменьшения коэффициента пульсаций.

На фиг.1а,б показана принципиальная схема; на фиг.2 — диаграммы, поясняющие ее работу.

Преобразователь (фиг.1) входными выводами 1 и 2 подключен к внешнему источнику питания. Полупроводниковый управляемый ключ 3 соединен с силовым трансформатором 4, имеющим первичную 5 и вторичную 6 обмотки, Двухполупериодный выпрямитель с емкостным фильтром и нагрузкой образуют выходной блок 7, подключенный к вторичной обмотке 6. Первичная обмотка 5 трансформатора 4 и ключ 3 включены последовательно между выводами 1 и 2, Параллельно первичной обмотке 5 подключен компенсирующий конденсатор

В установившемся режиме трансформатор 4 выполнен с ослабленной магнитной связью между первичной и вторичной обмотками, что соответствует эквивалентному трансформатору, последовательно с первичной обмоткой которого включен эквивалентный линейный дроссЕль.

Допустим, на интервале (t -т1) ключ 3 замкнут. B эквивалентном дросселе происходит накопление энергии через нагрузку. дроссель и ключ протекает линейно нарастающий ток. В момент t1 по сигналу схемы управления ключ 3 размыкается, в контуре, образованном последовательно включенным дросселем, конденсатором и нагрузкой, начинается резонансный перезаряд конденсатора 8. В момент t2 напряжение конденсатора минимально, а напряжение на ключе максимально. В процессе дальнейшего перезаряда конденсатора 8 в момент тз его напряжение фиксируется на уровне напряжения источника питания благодаря отпиранию возвратного диода ключа

3 (фиг.2б) и из дросселя выводится энергия в источник питания. Далее процесс повторяется. Для нормальной работы преобразователя включение ключа 3 должно происходить на интервале тз — t4. Для исключения в схеме коммутационных потерь на включение необходимо, чтобы конденсатор

8 к моменту t4 зарядился до напряжения Е.

Трансформатор преобразователя работает с небольшим подмагничиванием, которое тем меньше, чем меньше приведенное напряжение на нагрузке U . Режим короткого замыкания в нагрузке является рабо25

55 чим, при этом ток подмагничивания равен нулю, В отличие от большинства однотактных преобразователей в предложенном устройстве средний ток подмагничивания трансформатора в несколько раз меньше тока нагрузки, Для обеспечения работы преобразователя в режиме холостого хода введен дополнительный конденсатор 9 (фиг.1б).

Для ограничения максимального напряжения на безопасном для ключа 3 уровне введены дополнительная обмотка 10 и дополнительный диод 11. При этом максимальное напряжение ключа 3 ограничивается на уровне

U3màõ Е(-+1) Ч10

Передача энергии в нагрузку как при открытом, так и при закрытом ключах уменьшает пульсации выходного напряжения, Формула изобретения

1. Однотактный преобразователь постоянного напряжения, содержащий силовой трансформатор, первичная обмотка которого совместно с включенным последовательно в ее цепь дросселем шунтирована компенсационным конденсатором и подключена через управляемый ключ к входным выводам преобразователя, а вторичная 06мотка через выпрямитель подключена к выходным выводам преобразователя, шунтированным фильтрующим конденсатором, отличающийся тем, что, с целью повышения качества выходного напряжения путем уменьшения коэффициента пульсаций, выпрямитель выполнен двухпалупериодным, а встречно-параллельно управляющему ключу включен возвратный диод.

2. Преобразователь по п.1, о,т л и ч а юшийся тем, что в качестве дросселя использована индуктивность рассеяния силового трансформатора, выполненного с ослабленной магнитной связью между первичной и вторичной обмотками.

3. Преобразователь по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что параллельно вторичной обмотке силового трансформатора включен дополнительный конденсатор.

4. Преобразователь по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что в силовой трансформатор введена дополнительная обмотка, подключенная через введенный дополнительный диод к входным выводам преобразователя, при направлении проводимости диода, противопрложном направлению проводимости управляемого ключа.

1658323

Составитель В. Моин

Редактор А. Мотыль Техред М.Моргентал Корректор М. Кучерявая

Заказ 1720 Тираж 397 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раущская наб., 4/5

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