Однотактный преобразователь постоянного напряжения

Однотактный преобразователь постоянного напряжения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: в системах вторичного электропитания. Сущность изобретения: преобразователь содержит трансформатор

C0IO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 H 02 M 3/335

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР.6,—

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

70

72

4 (л

00 {

17 — 07

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4916860/07 (22) 22,01,91 (46) 15,11.92. Бюл, М 42 (71) Московское опытно-конструкторское бюро Московского производственного объединения "Рубин" (72) Ю.А.Полевик, А,А.Алейников, В.С.Моин и А.А.Журавлев (56) Авторское свидетельство СССР

М 1381462, кл, G 05 F 1/56, 1986.

Патент Японии М 58-266, кл. Н 02 М 3/335, 1983. (54) ОДНОТАКТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ (57) Использование: в системах вторичного электропитания. Сущность изобретения: преобразователь содержит трансформатор (1) и дроссель (2), первичные обмотки которых (3, 4) соединены согласно — последовательно и через транзистор (5) подключены к входным выводам преобразователя, Первичная обмотка (3) трансформатора (1) шунтирована коммутационным конденсатором (14), Вторичнаг обмотка дросселя (15) через диод (16) соединена с выходными выводами выпрямителя. Введение коммутационного конденсатора параллельно (14) первичной обмотке трансформатора (3) с выполнением выпрямителя по мостовой схеме позволяет снизить перенапряжения, возникающие на транзисторе при его выключении. 1 ил.

1775816

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

Известны однотактные преобразователи постоянного напряжения прямоходового типа, содержащие транзистор, через который первичная обмотка трансформатора подключена к входным выводам, причем вторичная обмотка трансформатора через выпрямительный диод, 1=С-0 фильтр соединена с выходными выводами преобразователя.

Недостаток данного преобразователя состоит в том, что при многоканальном выходе увеличивается число силовых магнитных элементов, так как в каждом канале необходимо включение отдельного дросселяя-фильтра.

Этого недостатка лишен наиболее близкий к предлагаемому однотактный прямоходовой преобразователь, в котором используется общий двухобмоточный дроссель фильтра, первичная обмотка которого включена последовательно в цепь первичной обмотки трансформатора, а вторичная обмотка через второй выпрямительный диод соединена с выходными выводами преобразователя, причем вторичная обмотка трансформатора выполнена с промежуточным отводом, соединенным с одним выходным выводом, а ее крайние выводы через первый и третий выпрямительные диоды со.единены с другим выходным выводом, при этом между выходными выводами включен фильтрующий конденсатор.

Недостаток данного инвертера состоит в повышенном уровне напряжения, приложенного к транзистору в момент его включения. Это обьясняется тем, что npN запирании транзистора на первичных обмотках дросселя и трансформатора развивается ЗДС самоиндукции обратного знака, суммируемые с напряжением источника питания, Вследствие этого требуется применение транзисторов на высокое напряжение, которые, как правило, имеют ограниченные частотные свойства, низкий коэффициент усиления и большое сопротивление насыщения (особенно в МДПтранзисторах).

Цель изобретения — повышение надежности путем снижения напряжения. приложенного к транзистору в момент его включения. Это достигается тем, что в однотактном преобразователе постоянного напряжения, содер>кащем транзистор, через который последовательно соединенные первичные обмотки трансформатора и дросселя подключены к входным выводам преобразователя, вторичная обмотка транс20 вой схеме, подключена к выходным выводам преобразователя 10, 11, между ко30

40

50

15 форматора через выпрямитель соединена с выходными выводами, а вторичная обмотка дросселя через диод соединена с выходными выводами, между которыми включен фильтрующий конденсатор, выпрямитель выполнен по мостовой схеме, а параллельно первичной обмотке трансформатора включен введенный коммутационный конденсатор.

На чертеже показана принципиальная схема преобразователя.

Преобразователь содер>кит трансформатор 1 и дроссель 2. Первичная обмотка 3 трансформатора 1 и первичная обмотка 4 дросселя 2 соединены согласно-последовательно и через транзистор 5 подключены к входным выводам преобразователя 6, 7.

Вторичная обмотка 8 трансформатора 1 через выпрямитель 9, выполненный по мостоторыми включена нагрузка 12, шунтированная фильтрующим конденсатором 13.

Первичная обмотка 3 шунтирована коммутационным конденсатором 14. Вторичная обмотка 15 дросселя 2 через диод 16 соединена с выходными выводами 10 и 11. При многоканальном выходе преобразователя трансформатор 1 может иметь дополнительные вторичные обмотки 17, подключенные через дополнительный выпрямитель 18 к второй (¹-ной) нагрузке 19, При этом дроссель2 выполняется также с дополнительной вторичной обмоткой 20, подключенной к нагрузке 19 через дополнительный диод 21.

Преобразователь работает следующим образом (рассматриваем при одноканальном выходе).

При отпирании транзистора 5 напряжение питания подводится к обмоткам 3 и 4.

Со вторичной обмотки 8 через выпрямитель 9 напряжение поступает на нагрузку

12. Диод 16 при этом заперт суммой напряжения на нагрузке 12 и на обмотке 15 вследствие полярности ее включения, показанной на чертеже.

Конденсатор 14 при этом заряжается до напряжения на обмотке 3, а ток заряда ограничен дросселем 2.

При запирании транзистора 5 изменяется полярность напряжения на обмотках 4 и 15 дросселя 2 вследствие ЭДС самоиндукции цепи намагничивания. При этом энергия накопления в дросселе 2, через обмотку

15 и диод 16 направляется в нагрузку 12, а сердечник дросселя 2 размагничивается.

Одновременно начинается перезаряд конденсатора 14 током намагничивания трансформатора 1 По окончании процесса переэаряда конденсатора 14 оставшаяся

1775816

Составитель Ю.Полевик

Техред М.Моргентал Корректор M.Màêcèìèшинец

Редактор Т.Иванова

Заказ 4039 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 электромагнитная энергия цепи намагничивания трансформатора 1 через другую пару диодов выпрямителя 9 передается в нагрузку 12, осуществляя возврат сердечника трансформатора 1 в исходное состояние, 5

Так как в первый момент после запирания транзистора (в начале процесса спада его тока коллектора) напряжение на конденсаторе 14 остается на предшествующем уровне, то изменение полярности напряже- 10 ния на обмотке 4 дросселя 2 не приводит к повышению напряжения на транзисторе (напряжения на обмотках 3 и 4 направлены встречно и примерно равны между собой).

Лишь в дальнейшем по мере перезаря- 15 да конденсатора 14 напряжение на транзисторе 5 возрастает, но при этом транзистор находится в закрытом состоянии. Снижение напряжения в момент запирания транзистора обеспечивает снижение мгновенной 20 рассеиваемой в нем мощности, т.е, вводит его в область безопасной работы и повышает надежность, Формула изобретения

Однотактный преобразователь постоянного напряжения, содержащий транзистор, через который последовательно соединенные первичные обмотки трансформатора и дросселя подключены к входным выводам преобразователя, вторичная обмотка трансформатора через выпрямитель соединена с выходными выводами, а вторичная обмотка дросселя через диод соединена с выходными выводами, между которыми включен фильтрующий конденсатор, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности путем уменьшения напряжения на транзисторе в процессе его выключения, выпрямитель выполнен по мостовой схеме, а параллельно первичной обмотке трансформатора включен введенный коммутационный конденсатор.