Преобразователь постоянного напряжения

Преобразователь постоянного напряжения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОНИ СОВЕТСКИХ

И Л ОП

РЕСПУБЛИК (}9) (11) 3 5Ц Н 0 2 M 7 /5 3 7

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВ ГОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 811464 (21) 3256790/24-07, (22) 04 ° 03.81 (46) 23 .01.84. Бюл. Р 3 (72) A.Ä.Ãóäêîâ и A.Е.Ольсевич (53) 621.314.58(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 811464, кл. Н 02 М 7/537, 1979. (54) (57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО

НАПРЯЖЕНИЯ по авт.св. Р 811464, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения КПД, последовательно каждой с первичной обмоткой силового трансформатора введен трансформаторный датчик тока намагничивания, связанный с входом введенного узла защиты, выход которого подключен параллельно дополнительной обмотке многообмоточного насыщающегося дросселя.

1069103

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в источниках электропитания радиоэлектронной аппаратуры.

По основному авт.св. гг 811464 известен преобразователь постоянного напряжения, содержащий инверторную ячейку, выполненную на силовых транзисторах, к одному иэ силовых электродов которых подсоединен входной вывод, трансформатор, узел управле- 10 ния с выходным управляющим трансформатором, одна из вторичных обмоток

Которого с последовательно включенным резистором подключена к базо-эмиттерному переходу соответствующего транзистора, баэо-коллекторный переход которого зашунтирован цепочкой из последовательно соединенных трансформаторной обмотки и диода, насыщающийся дроссель, выполненный многообмоточным и каждая его обмотка включена в упомянутую цепочку, шунтирующую базо-коллекторный переход соответствующего транзистора, причем в качестВе трансформаторной обмотки B данной цепочке использована вторичная обмотка управляющего трансформатора.

Особенностью работь| такого преобразователя является то, что силовые транзисторы большую часть времени открытого состояния находятся в режиме насыщения и только перед моментом переключения переводятся в активный (граничный) режим (1) .

Однако ввиду значительного разброса параметров элементов схемы в за- 35 висимости от режима работы силовых транзисторов и температуры окружающей среды возможно возникновение значительной несимметрии в режиме работы выходного трансформатора, что мо- 4О жет привести к его насыщению особенно при рабате на высоких частотах, в результате чего снижается не только надежность работы, но и КПД устройства.

Целью изобретения является повы;шение КПД преобразователя постоянного напряжения путем симметрирования режима работы выходного трансформатора при изменении температуры окружающей среды в широких пределах вне зависимости от режима работы силовых транзисторов, Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь постоянного напряжения последовательно с каждой первичной обмоткой силового трансформатора введен трансформаторный датчик тока намагничивания, связанный с входом введенного узла за- 6О щиты, выход которого подключен парал лельно дополнительной обмотке многообмоточного насыщающегося дросселя.

На фиг.1 приведена схема предлагаемого преобразователя постоянного напряжения, на фиг. 2 — эпюры напряжений.

Преобразователь содержит силовые транзисторы 1, баэо-коллекторные переходы которых подключены через диоды 2, к управляющему трансформатору

3 с вторичными 4, дополнительными 5 и синхрониэирующей 6 обмотками, многообмоточный насыщающийся дроссель

7 с регулирующими 8 и дополнительной 9 обмотками, трансформаторный датчик 10 тока, связанный с входом узла 11 сравнения с выходным транзистором 12, формирователь 13 импульсов, содержащий триггер 14, усилительный 15 и замыкающий 16 транзисторы, нагрузка 17 преобразователя через обмотку 18 датчика 10 подключена к вторичной обмотке выходного трансформатора 19.

Преобразователь постоянного напряжения работает следующим образом.

В симметричном режиме силовые транзисторы 1 в течение времени 0,5 P(1.О < 0,5Т}, определяемого длительностью перемагничивания сердечника дросселя 7 под действием напряжения

US = U5- Ug - 06„— Д ц„й, „ (1) находятся в насыщенном состоянии, а времени 0<- 0,57 L (02-0 5Т о ) в активной (граничной 1 области, где Og — напряжение, приложенное к обмотке 8 дросселя 7 4 — напряжение обмотки 5 трансформатора 3;

Og, 0 ;„ — падение напряжений на открытых диодах 2 и базо-коллекторном переходе насыщенных транзисторов 1; намагничивающий ток дросселя 7 сопротивление обмотки 8 дросселя 7,. При этом транзисторы 12 и 16 узла 11 сравнения и формирователя

13 соответственно закрыты и обмотка

9 дросселя 7 не оказывает влияния на время его перемагничивания.

При возникновении несимметрии переглагничивания сердечника выходного трансформатора 19 на выходе датчика

10 образуются импульсы напряжения с амплитудой, превышающей UpII, в результате чего транзистор 12 узла 11 сравнения открывается и обмотка 9 дросселя 7 через транзистор 16 формировв.теля 13 закорачивается. К баэоколлекторному переходу насыщенного транзистора 1 через диод 2 прикладывается напряжение обмотки 5 трансформатора 3, смещающее его в обратном направлении. Насыщенный транзистор 1 переходит в активный (граничный режим. Изменение длительности преоывания силовых транзисторов 1 в насыщенном состоянии tII (tII ) приводит к изменению, вольт-секунд напряжений на обмотках силового трансформатора 19, компенсирующему несил метрию.

1069103

Составитель Т. Ершова

Редактор H.Áîáêîâà ТехредМ.Тепер Корректор A.Ïîâõ

Заказ 11487/53 Тираж 667 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 В начале каждого полупериода транзистор 16 формирователя 13 выключается транзистором 15, который открывается на короткое время напряжением, поступающим с обмотки 6 трансформатора 3. 5

В схеме обеспечивается обнаружение наступающего насыщения сердечника силового трансформатора 19 еще до его появления, когда увеличение коллекторного тока транзисторов 1 30 мало заметно, что достигается при помощи датчика тока, амплитуда напряжения на выходе которого пропорциональна токам намагничивания обмоток трансформатора 19.

Исключение режима одностороннего насыщения выходного трансформатора уменьшает динамические потери мощности в силовых транзисторах и устраняет импульсы токов через них, что повыаает КПД и надежность работы преобразователя постоянного напряжения.