Транзисторный преобразователь напряжения
Иллюстрации
Показать всеРеферат
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