Регулируемый однотактный преобразователь напряжения

 

Использование: источники вторичного электропитания. Сущность изобретения: преобразователь содержит два двухобмоточных дросселя 1, 2, транзисторы 3, 4, выпрямительные диоды 7, 8. Емкостный фильтр выполнен из двух последовательно соединенных конденсаторов 5, 6, диоды 7, 8 включены последовательно и параллельно конденсаторам. Между точками соединения конденсаторов и диодов включены последовательно соединенные вторичные обмотки дросселей. Токи намагничивания дросселей изменяются противофазно, что обуславливает непрерывность потребления входного тока и пульсации выходного напряжения. 2 с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s Н 02 М 3/335

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 4

Cd 4 ( о фь.

I (21) 4812199/07 (22) 09,04.90 (46) 30.05.92. Бюл. ¹ 20 (71) Киевский политехнический институт им.

50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (72) М.Е.Артемен ко (53) 621.314,57 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 978293, кл. Н 02 М 3/335, 1982.

Авторское свидетельство СССР № 647812, кл. Н 02 М 3/335, 1979. (54) РЕГУЛИРУЕМЫЙ ОДНОТАКТНЫЙ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ. Ы <ы 1 737664 А1 (57) Использование: источники вторичного электропитания. Сущность изобретения: преобразователь содержит два двухобмоточных дросселя 1, 2, транзисторы 3, 4, выпрямительные диоды 7, 8, Емкостный фильтр выполнен из двух последовательно соединенных конденсаторов 5, 6, диоды 7, 8 включены последовательно и параллельно конденсаторам. Между точками соединения конденсаторов и диодов включены последовательно соединенные вторичные обмотки дросселей. Токи намагничивания дросселей изменяются противофазно, что обуславливает непрерывность потребления входного тока и пульсации выходного напряжения. 2 ил.

1737664

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в источниках вторичного электропитания для преобразования уровня постоянного напряжения, Целью изобретения является расширение функциональных возможностей преобразователя путем возможности регулирования выходного напряжения при одновременном снижении пульсаций потребляемого тока и выходного напряжения.

На фиг, 1 представлена функциональная схема регулируемого однотактного преобразователя- напряжения; на фиг. 2— временные диаграммы его работы, Однотактный преобразователь постоянного напряжения содержит два двухобмоточных дросселя 1 и 2, первичные обмотки которых через соответствующие регулирующие транзисторы 3 и 4, управляемые противофазно, подключены к входным выводам преобразователя, а выходные обмотки через два соответствующих выпрямительныхдиода 7 и 8 cB.- заны с емкостным фильтром, Выйрямительные диоды 7 и 8 включены последовательно и подкЛючены параллельно цепи 9 нагрузки, подключенной параллельно емкостному фильтру, состоящему из двух последовательно соединенных конденсаторов 5 и 6, а к точкам соединения диодов 7 и 8 и конденсаторов 5 и 6 подключены крайние выводы включенных последовательно и согласно выходных обмоток дросселей 1 и 2.

Однотактный преобразователь постоянного напряжения в установившемся режиме работает следующим образом, На управляющие электроды транзисторов 3 и 4 поступают противофазные широтно-модулированные импульсы (фиг. 2а, б).

При проводящем состоянии транзистора (интервал 0 — y T) на вторичной обмотке дросселя 1 наводится ЭДС индукции, равная пересчитанному напряжению источника питания, отпирающая диод 8 и запирающая диод 7. К вторичной обмотке дросселя 2 прикладывается разность напряжений на конденсаторе 6 и вторичной обмотке дросселя 1, под действием которой ток намагничивания дросселя 2 спадает (фиг, 2д). Под действием напряжения источника питания ток намагничивания дросселя

1 возрастает (пунктир на фиг, 2г), а через транзистор 3 замыкается сумма токов намагничивания дросселей 1 и 2 (сплошная линия на фиг, 2в). Конденсатор 5 разряжается током нагрузки (фиг. 2е), а конденсатор

6 заряжается разностью токов вторичной обмотки дросселя 2 и нагрузки 9 (фиг. 2ж).

Через диод 8 замыкается ток намагничивания дросселя 2 (сплошная линия на фиг. 2д), 5

45 а к диоду 7 прикладывается запирающее напряжение нагрузки 9, B интервале времени T — Т, когда открыт транзистор 4, отпирается диод 7, пропуская ток намагничивания дросселя 1 (фиг, 2г), а диод 8 заперт напряжением нагрузки 9. К первичной обмотке дросселя 2 приложено напряжение источника питания, под действием которого ток намагничивания дросселя 2 возрастает (пунктир на фиг. 2д), а ток намагничивания дросселя 1 спадает (фиг. 2г) под действием разности напряжений конденсатора 5 и вторичной обмотки дросселя 2. Через транзистор 4 протекает сумма токов намагничивания дросселей 1 и 2 (пунктир на фиг. 2в). Конденсатор 6 разряжается током нагрузки (фиг. 2ж), а через конденсатор 5 протекает разность токов намагничивания дросселя 1 и нагрузки 9 (фиг. 2е), Из баланса вольтсекундных площадей на обмотках дросселей можно получить выражение для регулировочной характеристики преобразователя

U = Еп/(1 — g) g, где Š— напряжение источника питания;

U = Us+ 0в — напряжение нагрузки;

n = п1= n2 — коэффициенты трансформации двухобмоточных дросселей 1 и 2;

y — коэффициент заполнения управляющих импульсов.

Анализ этого выражения показывает, что напряжение нагрузки может регулироваться в широких пределах, достигая минимума при у=0,5.

Поскольку ток, потребляемый от источника питания, представляет собой сумму противофазно изменяющихся токов намагничивания, то уменьшаются пульсации входного тока.

Кроме того, поскольку разряду одного из конденсаторов емкостного фильтра соответствует непрерывный на интервале коммутации заряд другого конденсатора и наоборот, а нагрузка подключена к последовательно соединенным конденсаторам фильтра, то уменьшаются пульсации и выходного напряжения.

Формула изобретения

Регулируемый однотактный преобразователь напряжения, содержащий два двухобмоточных дросселя, первичные обмотки которых через соответствующие регулирующие транзисторы, управляемые противофазно, подключены к входным выводам преобразователя, а выходные обмотки через два соответствующих выпрямительных диода связаны с емкостн ым фильтром, о т ли ч а ю шийся тем, что, с целью расширения

1737664 биг 2

Составитель М.Артеменко

Техред М.Моргентал Корректор М.Демчик

Редактор Е.Копча

Заказ 1903 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 функциональных возможностей преобразователя путем возможности регулирования выходного напряжения при одновременном снижении пульсаций потребляемого тока и выходного . напряжения, выпрямительные диоды включены последовательно и подключены параллельно цепи нагрузки, подключенной параллельно емкостному фильтру, состоящему из двух последовательно соединенных конденсаторов, а к точкам соединения диодов и конденсато5 ров подключены крайние выводы включенных последовательно и согласно выходных обработок дросселей.