Однотактный преобразователь постоянного напряжения

Однотактный преобразователь постоянного напряжения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитания. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения работы на две независимые нагрузки. Однотактный преобразователь постоянного напряжения выполнен на силовом транзисторе 1 и выходном трансформаторе 4. Одна нагрузка 23 включена по схеме с обратным включением первого диода стабилитрона 22, а другая нагрузка 10 - по схеме с прямым включением третьего диода 7 с Г-образным LC-фильтром на дросселе 8 и конденсаторе 9 и с шунтирующим четвертым диодом 13. Питание нагрузки 10 осуществляется от суммы напряжений источника 2 питания и обмотки 6 положительной обратной связи, которая одновременно выполняет функцию обмотки управления силового транзистора 1. Выключение силового транзистора 1 происходит после увеличения тока первичной обмотки 3 до заданного уровня, определяемого сопротивлениями первого резистора 14 и третьего резистора 16. 5 з.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (Н) (504 Н02 M / 7

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4330064/24-07 (22) 06. 08. 87 (46) 30.11.89. Бюл. N 44 (71) Специальное конструкторско-технологическое бюро с экспериментальным производством Института ядерных исследований АН УССР (72) Н.B.Áoðoâèêoâ, Г.А.Косинов и Ю.Н.федоров (53) 621.314.58 (088 8) (56) Заявка ФРГ И 2536207, кл. Н QZ 8 3И35, 1976 °

Патент США tf 4443838, кл. Н 02 M 3/335, 1984. (54) ОЛНОТАКТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитания.

Цель иэобретения - расширение функциональных возможностей путем обес2 печения работы на две независимые нагрузки. Однотактный преобразователь постоянного напряжения выполнен на силовом транзисторе 1 и выходном трансформаторе 4. Одна нагрузка 23 включена по схеме с обратным включением первого диода стабилитрона 22, а другая нагрузка 10 - по схеме с прямым включением третьего диода 7 с Г-образным LC-фильтром на дросселе

8 и конденсаторе 9 и с шунтирующим четвертым диодом 13. Питание нагрузки 10 осуществляется от суммы напряжений источника 2 питания и обмотки

6 положительной обратной связи, которая одновременно выполняет функцию обмотки управления силового транзистора 1. Выключение силового транзистора 1 происходит после увеличения тока первичной обмотки 3 до заданного уровня, определяемого сопротивлениями первого резистора 14 и третьего резистора 16, 5 з.п. ф-лы, 1 ил.

1525839

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитания.

Цель изобретения — расширение

5 функциональных возможностей путем обеспечения работы на две независимые нагрузки.

На чертеже изображена схема предлагаемого преобразователя. 10

Силовой транзистор 1 подключен к входным выводам для подсоединения первичного источника 2 питания через первичную обмотку 3 выходного трансформатора 4. Трансформатор 4 имеет вторичную обмотку 5 и обмотку 6 положительной обратной связи, соединенную одним выводом с источником 2 питания. Ее другой вывод через диод

7 соединен с входом Г-образного LCфильтра с дросселем 8 и конденсатором 9, шунтирующим низковольтную нагрузку 10, а через диод 11 и резистор 12 - с базой транзистора 1. Общая точка диода 7 и дросселя 8 соеди- 25 иена с источником 2 питания через диод 13 °

В цепи эмиттера транзистора 1 установлен датчик тока намагничивания трансформатора 4 - резистор 14.

База управляющего транзистора 15 через резистор 16 соединена с резистором 14, а коллектор - с базой транзистора 1. Вывод нагрузки 10 через стабилитрон 17 и резистор 18, к точке соединения которых подключен конденсатор 19, подключен к базе транзистора 15. Одна из обмоток трансформатора 4, например первичная обмотка 3, для стабилизации амплитуды 40 импульса выходного напряжения зашунтирована цепочкой из встречно включенных диода 20 и стабилитрона 21, Вторичная обмотка 5 трансформатора 4 через диод выпрямителя 22 соеди- 45 иена с выходными выводами для подключения высоковольтной нагрузки 23, которые шунтированы конденсатором

24. Для повышения чувствительности защиты от недопустимого превышения питающего напряжения первичного источника 2 вместо резисторе 16 может быть установлен диод, подключенный анодом к эмиттеру транзистора 1, а катодом - к базе транзистора 15.

Однотактный преобразователь постоянного напряжения работает следующим образом.

При подаче питающего напряжения от первичного источника 2 через диод

11 и резистор 12 в цели базы транзистора 1 появляется ток, который открывает транзистор 1. При этом на обмотке 6 трансформатора 4 появляется напряжение, которое согласно с напряжением источника 2 питания через диод 11 и резистор 12 прикладывается к входу транзистора 1. Фазировка включения обмотки 6 обеспечивает развитие положительной обратной связи, вследствие которой транзистор

1 лавинообразно насыщается. На обмотках трансформатора 4 формируется прямоугольный импульс напряжения, амплитуда которого пропорциональна напряжению первичного источника 2 питания.

В общей точке соединения диодов 7 и

13 и дросселя 8 амплитуда импульса равна сумме напряжения первичного источника 2 и импульса на обмотке 6.

Диод 13 обеспечивает непрерывность протекания тока через дроссель 8. В режиме паузы в нагрузку 10 поступает ток непосредственно от первичного источника 2, что снижает уровень пульсаций и требования к минимальной индуктивности дросселя 8. При формировании рабочего импульса напряжения на обмотках трансформатора

4 по обмотке 3 проходит ток пилообразной формы. Напряжение на резисторе 14 через резистор (диод) 16 приложено к базе транзистора 15.

При повышении порога отпирания это напряжение насыщает транзистор

15, который шунтирует своим коллектор-эмиттерным переходом база-эмиттерный переход транзистора 1, вызывая с учетом действия положительной обратной связи скачкообразное эапирание последнего. При этом на обмотках трансформатора 4 возникает импульс напряжения обратной полярности.

Напряжение на обмотке 6 направлено встречно напряжению источника 2, а их разность приложена в запирающем направлении к входу силового трансформатора 1. Поскольку транзисторы

15 и 1, диоды 7 и 11 в момент формирования импульса обратной полярности заперты, а выпрямитель 22 открыт, то в нагрузку 23 отдается энергия, При отпирании стабилитрона 21 амплитуда импульса напряжения на обмотке 3 не превышает напряжения стабилизации стабилитрона 21. Величина рабочего

Корректор M.Самборская

3aказ 7239/52 Тираж 648 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101

5 15258 напряжения стабилитрона 21 выбирается с учетом заданного напряжения на нагрузке 23 и коэффициента трансформации обмоток 3 и 5 трансформатора 4.

При увеличении напряжения на нагрузке 10 и конденсаторе 9 открывается стабилитрон 17, через который заряжается конденсатор 19. Постоянное напряжение конденсатора 19 через !О резистор 18 прикладывается к базе транзистора 15, вызывая его открывание, что, в свою очередь, переводит транзистор 1 из режима насыщения в линейный режим. За счет падения части напряжения питания источника 2 на коллектор-эмиттерном переходе транзистора 1 выходное напряжение на нагрузке 10 стабилизируется.

20 формула изобретения

1. Однотактный преобразователь постоянного напряжения, содержащий выходной трансформатор с обмоткой 25 положительной обратной связи, вторичной обмоткой, подключенной через первый диод выпрямителя к первым выходным выводам преобразователя, между которыми включен первый конденсатор, и первичной обмоткой, начало которой соединено с первым входным выводом преобразователя, а конец — с коллек- тором силового транзистора, подключенного эмиттером через первый резистор к второму входному выводу преобразователя, управляющий транзистор, подключенный эмиттером к второму входному выводу преобразователя, а коллектором — к базе силового тран- 4р зистора, связанного базой с эмиттером силового транзистора, и первый резистор, соединенный первым выводом с базой силового транзистора, о тл и ч а ю шийся тем, что, с це- 4 лью расширения функциональных возможностей путем обеспечения работы на две независимые нагрузки, введены

Г-образный LC-фильтр, второй, третий и четвертый диоды, начало обмотки

Составитель В.Моин

Редактор А.Лежнина Техред Л.Сердюкова

39

6 положительной обратной связи выходного трансформатора через второй диод соединено с вторым выводом первого резистора и через третий диод с входом Г-образного T.Ñ-фильтра, выход которого соединен с вторыми выходными выводами преобразователя, один из которых соединен с вторым входным выводом преобразователя, причем точка соединения дросселя Г-образного 1.Сфильтра с третьим диодом через четвертый диод соединена с первым входным выводом преобразователя, к которому подключен конец обмотки положительной обратной связи выходного трансформатора, выполненной с числом витков, превышающим число витков первичной обмотки выходного трансформатора.

2. Преобразователь по и. 1, о тл и ч а ю шийся тем, что укаэанная связь базы управляющего транзистора и эмиттера силового транзистора выполнена в виде третьего резистора.

3. Преобразователь по п.1, о т л и ч а ю шийся тем, что указанная связь базы управляющего транзистора и эмиттера силового транзистора выполнена в виде пятого диода.

4. Преобразователь по ° 1, о т л и ч а ю шийся тем, что одна из обмоток выходного трансформатора шунтирована введенной цепочкой из встречно-последовательно соединенных шестого диода и стабилитрона.

5. Преобразователь по п.1, о т л и ч а ю шийся тем, что база управляющего транзистора через введенный четвертый резистор соединена с первым выводом введенного порогового элемента напряжения, второй вывод которого подключен к выходу Г-образного LС-фильтра.

6, Преобразователь по п.5, о т л и ч а ю шийся тем, что между первым выводом порогового элемента напряжения и вторым входным выводом преобразователя включен второй конденсатор.