Бестрансформаторный понижающий преобразователь постоянного напряжения

Бестрансформаторный понижающий преобразователь постоянного напряжения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для понижения постоянного напряжения . Цель изобретения - повьшения КПД. Преобразователь содержит управляемъй ключевой элемент на транзисторах 1-4, соединенных по мостовой схеме и управляемых костовым мультивибратором на транзисторах 5-8 с дифференцирующими времязадающими цепями, а также зарядно-разрядные узлы 17, 18. В каждый зарядно-р зрядный узел введены.активные коммутирующие эле- . менты в виде транзисторов 29, 30. (Л с N9

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„SU„, 1279026 А1 (51) 4 Н 02 M 3/07,ь б- (таЬ . ".<, Ф1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTGPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ЗЗ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3899880/24-07 (22) 27.05.85 (46) 23.12.86. Бюл. № 47 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт радиовещательного приема и акустики им. А.С.Попова (72) В.А.Барамидзе, Н.К.Дитлов и А.А.Смелов (53) 621 314.1(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 455433, кл. Н 02 М 3/28, .1972.

Авторское свидетельство СССР № 170555, кл. Н 02 М 3/32, 1963, Патент США ¹ 3470443, кл. Н 02 МЗ/32,,1978.

Авторское свидетельство СССР № 1086520, кл. Н 02 M 3/335, 1980. (54) БЕСТРАНСФОРМАТОРНЫЙ ПОНИЖАКМЦИЙ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕ"

НИЯ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для понижения постоянного напряжения. Цель изобретения — повьппения

ЩЦ. Преобразователь содержит управляемьпЪ ключевой элемент на транзисторах 1-4, соединенных по мостовой схеме и управляемых костовым мультивибратором на транзисторах 5-8 с дифференцирующнми времяэадающими цепями, а также зарядно-разрядные узлы 17, 18. В каждый эарядно-разрядный узел введены активные коммутирующие элементы в виде транзисторов 29, 30.

С:

° .Ф

° а

Ю

CO

C)

ЬЭ

l 279026

Каждый зарядно-разрядный узел включен в диагональ моста переменного тока ключевого элемента через соответствующий из дополнительно введенных запирающих диодов 19. Коллекторы транзисторов 29, 30 подключены соответственно к точкам соединения катода запирающего диода 19 с конденсатором

22 и катодом диода 20 с конденсатором 23. Эмиттеры транзисторов 29, 30 объединены, образуя один из выходных выводов. Базы транзисторов 29, 30 каждого зарядно-разрядного узла 17, Изобретение относится к электротехнике, а именно к источникам питания с бестрансформаторным понижающим преобразованием напряжения.

Цель изобретения — повышение КПД путем получения неинвертированного выходного напряжения по отношению к полярности напряжения первичного источника питания.

На чертеже представлена схема преобразователя.

Преобразователь содержит управляемый ключевой элемент, построенный по мостовой схеме на транзисторах

1-4, которые управляются мостовым мультивибратором, выполненным на транзисторах 5-8 с дифференцирующими времязадающими цепями, построенными на резисторах 9-14 и конденсаторах 15 и 16. Кроме того, преобразователь содержит первый 17 и второй 18 аналогичные зарядно-разрядные узлы, подключенные через запирающие диоды 19, в диагональ переменного тока ключевого элемента, каждый из которых включает в данном случае две последовательно соединенные цепочки, состоящие из последовательно соединенных попарно зарядных диодов 20 и

21 и конденсаторов 22 и 23.

Точки соединения элементов в цепочках подключены через разрядные диоды 24 и 25 к общему проводу, при этом положительные обкладки конденсаторов 22 первых цепочек являются входными выводами зарядно-разрядных узлов, а выходами этих узлов являют18 через дополнительно введенные ограничительные резисторы 31, 32 соединены с анодом запирающего диода 19, не принадлежащему данному узлу. Указанное соединение элементов позволяет.получить неинвертируемое выходное напряжение по отношению к напряжению источника питания, что позволяет сократить потери полезной мощности, так как потери определяются в основном сопротивлением переходов коллектор— эмиттер открытых транзисторов. Этим ,достигается поставленная цель. 1 ил. ся катоды зарядных диодов 21 вторых цепочек. Выходы обоих узлов соединены друг с другом и образуют выход

26 для подключения нагрузки 27, за5 шунтированной конденсатором фильтра

28. Между входами последовательных цепочек и выходом 26 включены активные коммутирующие элементы — транзис торы 29 и 30, причем их коллекторы водключены к входам последовательных цепочек, а эммитеры — к выходу 26.

Базы этих транзисторов через ограничительные резисторы 31 и 32 подключены к диагонали переменного тока

f5 ключевого элемента, причем базы транзисторов, входящих в первый узел, подключены к аноду запирающего диода второго узла, а базы транзисторов, входящих во второй узел, подключены к аноду запирающего диода первого узла. Общим выводом преобразователя является второй вывод 33 нагрузки 27.

Преобразователь работает следующим образом.

На выходах мультивибратора (между выводом 34 и выводом 33 — первый выход; между выводом 35 и выводом 33— второй выход) в каждый полупериод появляются питающие однополярные импульсы напряжения., Эти импульсы следуют друг за другом с нулевой скважностью. Режим следования импульсов обеспечивается построением и выбором элементов схемы мультивибратора, Напряжением этих импульсов через зарядные диоды 20 и 21 заряжаются конденсаторы 22 и 23, причем конденсаторы

1279026

Составитель Л.Устинкина

Техред В.Кадар

Корректор А.Тяско

Редактор Г.Гербер

Заказ 6851/56

Подписное

Тираж 631

ВНИИПИ Государственного комитета ССС1 по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 первого узла заряжаются в нечетный полупериод и разряжаются в четный, а конденсаторы второго узла заряжаются в четный полупериод, разряжаясь в нечетный. При этом запирающие диоды не препятствуют заряду конденсаторов 22 и 23. Разряд этих конденсаторов на нагрузку происходит по цепи: положительно заряженная обкладка конденсатора 22(23) — участок коллектор- 10 эмиттер транзистора 29(30) — нагрузка 27 — общий провод (вывод 33) разрядный диод 25(24) — отрицательная обкладка конденсатора 22(23).

При этом дополнительные запирающие диоды 19 предотвращают разряд конденсаторов 22 первых цепочек в диагональ переменного тока ключевого элемента. Таким образом обеспечивается указанное направление протекания то- 20 ка через нагрузку, создающее на гей неинвертирующее напряжение по отношению к первичному источнику напряжения. Это позволяет значительно сократить потери полезной мощности, в результате чего КПД достигает значения

80 907, поскольку потери мощности определяются, в основном, сопротивлением переходов коллектор-эммитер открытых транзисторов.

Формула иэ обр ет ения

Бестрансформаторный понижающий преобразователь постоянного напряжения, содержащий управляемый ключевой элемент, выполненный по мостовой схе- 35 ме, диагональю постоянного тока соединенный с. выводами для подключения источника постоянного напряжения и в цепь диагонали переменного тока которой включены встречно два одинаковых зарядно-разрядных узла, состоящих каждый из последовательно включенных цепочек, образованных каждая последовательно соединенными конденсатором и зарядным диодом, причем каждая из точек соединения элементов в последовательных цепочках через соответствующий разрядный диод подключена к общему проводу, образующему первый выходной вывод для подключения нагрузки, зашунтнрованной конденсатором фильтра, положительная обкладка конденсатора первой цепочки каждого зарядно-разрядного узла образует его входной вывод, а вторым выходным выводом для подключеция нагрузки является общая точка соединения выходных выводов зарядно-разрядных узлов, образованных катодами зарядных диодов их и-х цепочек, где

n = 1,2,3,4 и т.д. — коэффициент понжкения напряжения преобразователя, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД путем получения неинвертированного выходного напряжения по отношению к полярности напряжения первичного источника питания, каждый зарядно-разрядный узел включен в диагональ моста переменного тока ключевого элемента через дополнительно введенный запирающий диод, катодом соединенный с входом узла, и в каждый зарядно-разрядный узел дополнительно введены активные коммутирующие элементы в виде транзисторов, каждый из которых в данном узле коллектором подключен к входу соответствующей из последовательных цепочек, эмиттером — к второму выходному выводу для подключения нагрузки, а базой — через один из дополнительно введенных ограничительных резисторов к аноду запирающего диода другого зарядно-разрядного узла.