Транзисторный преобразователь напряжения

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик ()855896 (61) Дополнительное к авт, свил-ву N 568123 (22) Заявлено 03.12.79 (21) 2845484/24-07 с присоединением заявки 1че (23) Приоритет (5l)IN. Кл.

Н 02 М 3/335

Гееударстеенай квинтет

СССР вв делам язебретенкй н еткрытвй

Опубликовано 15,08.81. Бюллетень И 30 .

Дата опубликования описания 15.08.81 (53) УДК 621.314,,57 (088,8) /

», (72) Автор изобретения

В. H. Крылов (7I } Заявитель (54) ТРАНЗИСТОРНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в источниках электропитания аппаратуры связи, автоматики и вычислительной техники.

Известен транзисторный преобразователь напряжения, выполненный по двухтактной схеме, две секции первичной обмотки выходного трансформатора которого использованы в качестве обмоток цепей положительной обратной связи, а вторичная обмотка подключена к двухполупериодному выпрямителю с емкостным фильтром, преобразователь снабжен двухобмоточным коммутирующим дросселем с сердечником из материала с прямоугольной петлей гистерезиса, обмотки которого подключены к вспомогательным обмоткам выходного трансформатора-пре.образователя через диоды и переходы база— эмиттер транзисторов преобразователя f1) .

По основному авт. св. N 568123 известен транзисторный преобразователь, в составе которого дроссель и трансформатор снабжены дополнительными обмотками, соединенными встречно друг с другом. Кроме того, указанные обмотки дросселя и трансформатора соединены через диодно-резистивную цепочку (2).

Недостатком данного преобразователя является увеличение амплитуды первой гармоники выпрямляемого и фнльтруемого напряжения на выходе.

Цель изобретения — ослабление уровня пульсаций на выходе преобразователя.

Поставленная цель достигается путем введения в транзисторный преобразователь резистивно-диодной цепочки, состоящей нз двух встречно-последовательно соединенных однополупериодных противофаэных выпрямителей с емкостными филътрамн, при этом к входным клеммам цепочки подключены общие точки соединения противофазных выпрямителей, а к выходным клеммам цепочки подключены средняя точка нерегулируемого резистивного делителя напряжения, рключеиного через первый согласно включенный диод параллельно выходу первого выпрямителя, и средняя точка регулируемого делителя, включенного через второй согласно включенный диод параллельно вы холу второго выпрямителя.

855896 4 ляемых полупериодов на выходах указанных выпрямителей сдвинуты относительно друг друга на 180 . Отфильтрованное с номошью конденсаторов 18 и 19 выпрямленное напряжение одинаковой полярности через диоды 20 и 21 и

5 делители 22 и 23 подается на выход 26 резистивно-диодной цепочки и на дополнительную обмотку 27 коммутирующего дросселя 10. Разность амплитуд полупериодов коммутируемого напряжения, если она есть, приводит к возникновению в указанной обмотке подмагничиваюшего тока, изменяющего соотношение времени переключения для транзисторов 1 и 2 таким образом, чтобы устранить разность. В результате процесс коммутации напряжения в трансформаторе 5 принимает симметричный характер, что положительным образом сказывается на снижении уровня пульсаций в нагрузке. Лелители 22 и 23 необходимы для установки режима симметрии эа счет выбора величины и направления начального тока подмагничивания.

Разделительные диоды 20 и 21 устраняют влияние низкого выходного сопротивления выпрямителей на динамические характеристики коммутирующего дросселя 10, Данное устройство при незначительном усложнении схемы преобразователя позволяет в 5 — 10 раэ подавить амплитуду первой гармоники на выходе, улучшить режим работы выпрямителя и на 20--30% сократить обьем фильтра.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема преобразователя.

Преобразователь представляет собой полумост содержащий транзисторы 1 и 2 и конденсаторы

3 и 4. В диагональ полумоста первичной обмоткой включен трансформатор 5. Транзисторы 1 и 2 связаны с обмотками трансформатора 5 через ограничительные резисторы 6 и 7, а также через цепи из последовательно соединенных диодов 8 и 9 и коммутирующего дросселя 10.

Выходная обмотка трансформатора 5 соединена с выпрямителем 11, а тот в свою очередь с

LC-фильтром 12. В схему преобразователя входит также резистивно-диодная цепочка, представляющая собой блок выделения разности амплитуд полупериодов 13, состоящий из двух однополупериодных выпрямителей на диодах

14 — 17, конденсаторов фильтров 18 и 19, разделительных диодов 20 и 21, а также регулируемого 22 и нерегулируемого 23 резистивных делителей напряжения, причем вход 24 цепочки подключен к дополнительной обмотке 25 трансформатора 5, а выход 26 — к дополнительной обмотке 27 коммутирующего дросселя

10.

Устройство работает следующим образом.

Положительная обратная связь, осуществляемая с помощью обмоток положительной обратной связи трансформатора 5 через ограничительные резисторы 6 и 7 на базы транзисторов 1 и 2, приводит к отпиранию одного из транзисторов (например 1) и запиранию другого (соответственно 2). При этом ко входной обмотке трансформатора 5 прикладывается напряжение одной полярности (в данном случае положительной), Одновременно с положительной теми же обмотками трансформатора 5 ocyt ществляется отрицательная обратная связь через диоды 8 и 9 и коммутирующий дроссель 10.

Действие этой связи проявляется не сразу, а по истечении времени, определяемом временем насьпцения сердечника коммутирующего дросселя 10, после чего происходит запирание ранее открытого транзистора, следующее за этим инвертирование напряжения на входной обмотке трансформатора 5 эа счет запасенной энергии и отпирание ранее закрытого транзистора, Таким образом, периодическая поочередная коммутация силовых транзисторов позволяет создавать в трансформаторе 5 переменное электромагнитное поле, за счет чего происходит перекачивание энергии от первичного источника (сети, батареи, аккумулятора) к нагрузке через выпрямитель 11 и фильтр 12. Переменное напряжение, наводимое в дополнительной обмотке 25 трансформатора 5, подается на вход 24 резистивно-диодной цепочки 13, где выпрямляется с помощью однополупериодных выпрями-,, телей на диодах 14 — 17, причем фазы выпрямФормула изобретения

Транзисторный преобразователь напряжения по авт. св, N 564!23, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью ослабления уровня пульсаций на выходе преобразователя, реэистив.

4О но-диодная цепочка состоит из двух встречнопоследовательно соединенных однополупериодных противофазных выпрямителей с емкостными фильтрами, при этом к входным клеммам цепочки подключены общие точки соеди4 нения противофазных выпрямителей, а к выходным клеммам цепочки подключены средняя точка нерегулируемого резистивного делителя напряжения, включенного через первый согласно включенный диод параллельно выходу первого выпрямИтеля, и средняя точка регулируемого делителя, включенного через второй согласно включенный диод параллельно выходу второго выпрямителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство CCP N 233072, кл, Н 02 M 3/335, 1966.

2. Авторское свидетельство CCYP N" 568123, кл, Н 02 М 3/335, 1975.

855896

Редактор Л. Тюрина

Заказ 6960/81

Тираж 730 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская иаб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель Н. Цишевская

Техред А. Бабинец Корректор С. Корниенко