Однотактный преобразователь постоянного напряжения в постоянное

 

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в источниках вторичного электропитания. Цель - повышение КПД. Устройство содержит транзистор 1. трансформатор 2. вторичная обмотка 3 которого соединена через выпрямительный диод 4 и дроссель 5 фильтра с выходными выводами 6 и 7, к которым присоединен конденсатор 8 фильтра. При включении транзистора 1 напряжение на обмотке 3 увеличивается и через отпирающийся диод 4 ток протекает через дроссель 5 и через диод 9 и обмотку 10 дросселя 11. Обратный ток запирающегося диода 9 ограничен . После запирания диода 9 энергия, запасенная в двухобмоточном дросселе 11, через диод 13 заряжает конденсатор 14, а затем сбрасывается через диод 15 в нагрузку . 1 з.п.ф-лы, 2 ил. 3

. СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (яи Н 02 М 3/335.ГОСУУДАРСТВЕНЮЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ю (21) 4713765/07 (22) 23.05.89 . (46) 07.09.91. Бюл. Ре 33 (71) Специальное конструкторско-технологическое бюро геофизической техники (72) Ю.А. Мордвинов (53) 621.314.058 (088.8) (56) Патент США N. 4621311, кл. Н 02 М 3 /335, 363-21, 1986.

Авторское свидетельство СССР

М 1292 134, кл. Н 02 Н 3/335, 1985.

Авторское свидетельство СССР

М 1300606, кл. Н 02 М 3/335, 1985. (54)ОДНОТАКТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОCTORHHOI НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ (57) Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в,;5U, 1676034 А1 источниках вторичного электропитания.

Цель — повышение КПД. Устройство содержит транзистор 1, трансформатор 2, вторичная обмотка 3 которого соединена через выпрямительный диод 4 и дроссель 5 фильтра с выходными выводами 6 и 7, к которым присоединен конденсатор 8 фильтра. При включении транзистора 1 напряжение на обмотке 3 увеличивается и через отпирающийся диод 4 ток протекает через дроссель

5 и через диод 9 и обмотку 10 дросселя 11.

Обратный ток запирающегося диода 9 ограничен. После запирания диода 9 энергия, запасенная в двухабмоточном дросселе 11, через диод.13 заряжает конденсатор 14, а за ем сбрасывается через диод 15 в нагрузку. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

1676034

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в источниках вторичного электропитания систем радиотехники, автоматики и вычислительной техники, Целью изобретения является повышение КПД.

На фиг. 1 приведена электрическая схема однотактного преобразователя; на фиг. 2 — диаграммы токов и напряжений на его элементах.

Однотактный преобразователь постоянного напряжения в постоянное содержит транзистор 1, трансформатор 2, вторичная обмотка 3 которого соединена через выпрямительный диод 4 и дроссель

5 фильтра с выходными выводами 6 и 7, к которым присоединен конденсатор 8 фильтра. Замыкающий диод 9 соединен через первую обмотку 10 двухобмоточного дросселя 11, вторая обмотка 12 которого подключена к вспомогательному диоду 13, накопительный конденсатор

14, разрядный диод 15 и блок 16 управления.

Преобразователь работает следующим образом.

При.включенном транзисторе 1 ток иарузки протекает через выпрямительный диод 4 и сглаживающий фильтр, выполненный на дросселе 5 и конденсаторе 8, от вторичной обмотки 3 трансформатора 2, первичная обмотка 17 которого соединена с транзистором 1. Диоды 9 и 15 включены, конденсатор 14 заряжен (потенциал указан в скобках). При включении транзистора диод 15 отпирается и конденсатор 14 разряжается, причем время разряда конденсатора 14 выбирается в 1,2 — 1,5 раза больше времени выключения транзистора 1.

Прямой диод 4 выключается, конденсатор 14 начинает заряжаться (полярнасть указана без скобок), увеличивается ток через замыкающий диод 9 и достигает величинь выходного тока. Перед включением транзистора 1 выходной ток течет полностью через замыкающий диод, диод 15 выключен. При выключении транзистора 1 все напряжения обмотки 3 прикладываются к обмотке 10 дросселя 11, на вторичной обмотке 12 наводится практически двойное напряжение обмотки 3; что исключает протекание тока в цепи: обмотка 3 — диод 13— конденсатор 14, так как напряжение обмотки 12 дросселя !1 больше суммы напряжений обмотки 3 и конденсатора 14 на интервале восстановления замыкающего диода 9. После восстановления диода 9 полярность напряженля обмотки 12 дросселя

11 меняет и начинает заряжаться конденсатор 14 по цепи, обмотка 3 трансформатора

2 — обмотка 12 дросселя 11 — диод 13— конденсатор 14. Одновременно выходной ток с выпрямительного диода 4 переключается на диод 15. После сброса энергии дросселя 11 снова включается выпрямительный диод 4 и т.д, Обратный ток диода 9 протекает в интервале, показанном на фиг, 2, причем его длительность определяется свойствами диода 9 и индуктивнастью дросселя 11. Поэтому прямой ток диода 4 (фиг,2, диаграмма

20) в интервале т0 — t1 равен сумме выходного тока и тока диода 9, При восстановлении диода 9 начинает протекать так в диоде 13 (фиг.2, диаграмма 23,) причем этот ток в интервале времени t< — tz равен сумме выходного тока и тока переразряда конденсатора 14, так как к диоду 4 прикладывается запирающее напряжение обмотки 12 дросселя 11, о чем свидетельствует провал тока диода (фиг.2, диаграмма 20).При этом ток обмотки 3 в интервале времени tp — t2 имеет два импульса, обусловленные токами диодов 9 и 13 (фиг. 2, диаграммы 22 и 23).

Напряжение на конденсаторе 14 (фиг, 2, диаграмма 19) начинает изменять свою полярность после включения диода 13. В момент времени tz все динамические процессы в элементах схемы заканчиваются. В момент времени 1з..транзистор 1 выключается, полярность напряжения обмотки 5 (фиг. 2, диаграмма 18) меняет свою полярность, через диод 4 и обмо ку 3 протекают обратные импульсы тока (фиг. 2, диаграммы 20 и 21), обусловленные восстановлением диода 4, а конденсатор 14 начинает перезаряжаться поддерживая выходной ток, увеличивается ток через диод 9 (фиг. 2, диаграмма 22), и при полном переключении выходного тока на диод 9 конденсатор 14 заряжается до напряжения 0,1 — 0,3 от напряжения на обмотке 3 и поддерживается на этом уровне до следующего рабочего цикла.

В изобретении уменьшена мгновенная мощность потерь в транзисторе 1 при ега выключении за счет введения конденсатора

14, что повышает КПД, Кроме того, первая обмотка 10 двухабмоточнога дросселя 11 включена в цепь замыкающего диода 9.

Формула изобретения

1. Одиотактный преобразователь постоянного напряжения в постоянное, содержащий транзис;-ор, база которого соединена через блок управления с выходными выводами, а силовые выводы соединены с входными выводами через первичную обмотку трансформатора, первый вывод вторичной обмотки которого присоединен к первому

1676034

Составитель 8. Ежов

Техред M.Ìîðråí Tàë

Корректор О,Кундрик

Редактор И.Шулла

Заказ 3011 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101 выходному выводу и к первому выводу конденсатора фильтра, второй вывод которого подключен к еТороМу выходному выводу и соединен с вторым выводом вторичной обмотки трансформатора через дроссель фильтра и выпрямительный диод, точка соединени которых соединена с первым выходным выводом через последовательную цепь из замыкающего диода и первой обмотки двухобмоточного дросселя, вторая обмотка которого и вспомогательный диод образуют первую проследовательную цепь, о т л и ч а ю щ и.й с я тем, что, с целью повышения КПД, введена вторая последовательная цепь из накопительного конденсатора и разрядного диода, включенная между первым выходным выводом и точкой соединения дросселя фильтра и выпрями5 тельного диода, при этом первая последовательная цепь включена между вторым выводом вторичной обмотки трансформатора и точкой соединения накопительного конденсатора и разрядного диода, t0 2. Преобразователь по и. 1, о т л и ч à юшийся тем, что количество витков второй обмотки двухобмоточного дросселя в два раза больше количества витков первой обмотки.