Преобразователь постоянного напряжения
Изобретение относится к электротехнике и может найти применение во вторичных источниках электропитания. Цель изобретения - повышение надежности за счет уменьшения среднего напряжения на транзисторе. Преобразователь содержит управляемый силовой ключ 2, подключенный через диод 6 и первичную обмотку 5 выходного трансформатора к входным выводам , и узел ограничения скорости нарастания напряжения на ключе 2, выполненный в виде LCD-трехполюсника. Цель достигается шунтированием диода 6 резистором 12 при выборе его сопоотивления из соотношения 2V Lr + Ц}/С R Т/С, где С - емкость конденсатора 9; Ск - емкость коллекторного перехода ключа 2jLg и Lf индуктивности дросселя 10 и обмотки 5; Т - период коммутации ключа. Преимущество при использовании преобразователя в источниках питания реализуется в уменьшении отрицательного влияния на аппаратуру. 2 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (я)з Н 02 М 3/00
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1330713 (21) 4755487/07 (22) 13.09,89 (46) 07.10,91, Бюл. Ф 37 (71) Опытное производственно -техническое предприятие "Уралчерметавтоматика" (72) О.H,Måëüíèêîâ (53) 621.314 1 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
hh 1330713, кл. Н 02 М 3/00, 1985. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО
НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к электротехнике и может найти применение во вторичных источниках электропитания. Цель изобретения — повышение надежности эа счет уменьшения среднего напряжения на Ы, 1683145 А2 транзисторе. Преобразователь содержит управляемый силовой ключ 2, подключенный через диод 6 и первичную обмотку 5 выходного трансформатора к входным выводам, и узел ограничения скорости нарастания напряжения на ключе 2, выполненный в виде LCD-трехполюсника.
Кель достигается шунтированием диода 6 резистором 12 при выбор тивления из соотношения 2 4+LE/С R.
«Т/С». где С вЂ” емкость конденсатора 9; ѻ— емкость коллекторного перехода ключа 2 ц и 1. - индуктивности дросселя 10 и обмотки
5; Т вЂ” период коммутации ключа. Преимущество при использовании преобразователя в источниках питания .реализуется в уменьшении отрицательного влияния на аппаратуру. 2 ил.
Изобретение относится к области злект(>атехники, мажет найти п}>ил1енение в источниках втсричнога питания и является усовершенствованием устройства по авт.
ñl. Ъ 133071. В
Целью изобретения является повышение }.}ада>кн(>сти за счет уменьшения среднего} наг}ряжения на цзанзистаре, На фиг.1 дана электриче кая схема устройства} на фиг,2 — диаграммы напряже- 10 ний (а — для v38eстнаго vc райства, б — pJIR
rl r}6glë а гаем Р ГО1, На фиг.2 приня гы следующие обозначения; 1нк}} — длительность включения кл}сча;
ta — длительность фронта выключения; 15 — лли1 ельнасть разряда индуктивности транс<1>ар 43Top3, 1„— ДЛИТЕЛ ЬНССтЬ паузы, UK — напря>кение на коллекторе ключа;
Ug5pg напаяжение не Выводе первич- 20 най обмотки трансформатора, Преобразователь (фиг,1) содержит падклю:енный к входному питающему выводу
1 силовой ключ (транзистор 2), управляемый блоком 3 управления, электрическую на- ?5 грузку 4, например выходной трансформа- ар, первичная ".:áìîòêà 5 которого подключена через диод 6 к выводу силовагс кл}ача 2 v . падсоединена к другому входному выводу 7, LCQ-трехпалк>сник состоит из ди- 30 ада 8, конденсатора 9 и последовательнси цепи из дросселя 10 и диода 1 .. Последовательная цепь элементов 8 и 9 включена между входным выводом 7 и точкой соединения ключа 2 и диода 6, а ЫЗ-ветвь 10 — 11 трехпс- 35 люсника падсаедил}ена драсселем 10 и входному выводу 1, Диод 6 эашунтирован резисторам 12.
Преобразователь работает следующим образом. Щ
При размыкании ключа 2 скорость нарастания наг}ряжения на нем ограничивается конденсаторам 9 — напряжение на левой обкладке конденсатора до окончания разряда индуктивнасти 5 поддерживается на 45 уровне напряжения питания (диад 8 открыт).
Напряжение на кл}аче 2 в соответствии с работой предлагаемого преобразователя достигает значение 2Ul}«+ hk3, где превы- 50 шение напряжения U}l«+ Л0 определяется конкретным типом преобразователя (с прямым или обратным включением диода л а также режимом работы, величиной индуктивнасти рассеяния. 55
После окончания разряда индуктивности Ь напряжение на выводе первичной обмотки Uoa спадает с колебательных переходных процес;ов (фиг.2, б) до уровня напряжения питания U}}«. Напряжение U< на ключе 2 по цепи резистора 12 спадает к этому же значению, на с постоянной времени Biz Ск. Прилаженный перепад напряжения (Оп«+ hU) прикладывается к конденсатору 9 LCD-трехполюсника. Однако, поскольку в контуре перезаряда конденсатора 9 (индуктивно-диадная ветвь 10-11, входные шины, обмотка 5 трансформатора и резистор 12) сопротивление резистора превышает (или равно) критическое значеь Х(» ние 2 — — (условие 1), процесс перезаряда в трехполюснике отсутствует и напряжение на ега L 0-ветви (и левой обкладке конденсатора 9) апериадически сни>кается до н ул я.
При замыкании ключа 2 приложенным к
LD-ветви 10 — 11 отрицательным скачком напряжения конденсатор 9 перезаряжается (левая обкладка от потенциала -Опт до +
U}>«), а при последующем размыкании процессы повторяются.
Таким образом, благодаря шунтированию диода 6, напряжение на ключе 2 после
его размыкания не замораживается на уровне 20пит + hU, а снижается с постоянной
ВРЕМЕНИ t= В1 Ск (СРаВНИтЕЛЬНЫЕ ДИаГраммы а и б, фиг.2), и, следовательно, снимается среднее значение напряжения на ключе (в 1,3-1,8 раза), увеличивается скважность и повышается надежность работы ключа, Кроме того, введение резистора 12 фактически подключает параллельно обмотке 5 демпфирующую цепь, представленную резистором 12 и емкостью Ск, что позволяет эффективно демпфировать паразитный колебательный переходный процесс на обмотке 5 при выключении ключа 2. При обычном подключении такой демпфирующей цепочки неизбежно возникают дополнительные потери, пропорциональные вс0 (С— вводимая с демпфирующей цепочкой емкость).
При демпфировании — с подбором сопротивления резистора 12, используется уже присутствующая в схеме емкость коллектарного перехода (так или иначе перезаряжаемая в каждом такте работы ключа), что и обеспечивает эффективность процесса, так как дополнительных потерь при этом не вносится и КПД преобразователя не снижается. Полученное преимущество при использовании преобразователя в источниках питания реализуется в уменьшении отрицательного влияния (связанного с указанного вида помехами) на аппаратуру, 1683145
Формула изобретения
Составитель Т. Добровольские Техред М.Моргентал Корректор М. Максимишинец Редактор Л. Гратилло Заказ 3420 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 Преобразователь постоянного напряжения по авт. св, М 1330713, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения надежности за счет уменьшения среднего напряжения на транзисторе, блокирующий диод зашунтирован дополнительно введенным резистором, сопротивление которого выбрано иэ соотношения где С вЂ” емкость конденсатора трехполюсни5 С» — емкость коллекторного перехода ключа; в и L> — индуктивности дросселя трехполюсника и первичной обмотки выходного трансформатора; Т вЂ” период коммутации преобразователя.
