Однотактный конвертор

Однотактный конвертор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ. СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республнк

<111877739 (61) ???????????????????????????? ?? ??????. ????????-????(22) ???????????????? 220280 (21) 2884704>

Н 02 М 3/335

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 30.1081. Бюллетень N9 40

Дата опубликовамия описания 30.1081 (53) УДК 621. 314. 58 (088.8) (72) Авторы изобретения

Б.A.Áàãèíñêèé и В.В.Власов

Томский ордена Октябрьской Революции и ор

Трудового Красного Знамени политехнически институт им. С.М.Кирова (71) Заявитель (54) ОДНОТАКТННЙ КОНВЕРТОР

Изобретение относится к электротехнике, в частности к однотактным конверторам, и может быть использовано для питания постоянным током устройств радиоэлектроники.

Известны однотактные транзисторные конверторы с размагничивающей обмоткой f1 ).

Недостатком данных конверторов являются увеличенные габариты и масса, обусловленные работой сердечника трансформатора на частном магнитном цикле.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является однотактный конвертор, содержащий трансформатор с обмоткой размагничивания, первичная обмотка которого связана через силовой транзистор со входными выводами, вторичная — через последовательно соединенные диод и

Lt:D-фильтр с выходными выводами Р

Однако известный конвертор обладает пониженным КПД, сложен по конструкции.

Невысокий КПД конвертора объясняется значительными потерями энергии в цепи обмотки размагничивания на резисторе в эмиттерной цепи дополнительного транзистора. Амплитуда 30 размагничивающего тока,и, следоввтельно, потери в цепи размагничивания увеличиваются при увеличении напряжения источника питания и могут быть существенными при большом диапазоне изменения последнего. Конструкция конвертора усложнена из-за наличия дополнительной обмотки трансформатора.

Цель изобретения. — увеличение КПД и упрощение конструкции конвертсра.

Указанная цель достигается тем, что обмотка размагничивания связана со входными выводами через два последовательно соединенных полевых транзистора разных типов проводимости с объединенными истоками, затвор каждого из которых соединен со стоком другого полевого транзистора.

На фиг.. 1 представлена схема предлагаемого конвертора, на фиг. 2цикл перемагничивания сердечника. трансформатора) на фиг. 3 — вольтамперная характеристика цепи из полевых транзисторов.

Конвертор содержит трансформатор

1, первичная обмотка которого сое" динена через силовой транзистор 2 со входными выводами 3 и 4, а вторич- . ная обмотка через последовательно

877739 соединенные диод 5 и LCD-фильтр, состоящий из диода 6, дросселя 7 и конденсатора 8> соединена с выходными выводами 9 и 10. Обмотка размагничивания трансформатора 1 соединена со входными выводами 3 и 4 через последовательно соединенные полевые транзисторы 11 и 12.

Конвертор работает следующим образом.

В исходном состоянии транзисторы

11 и 12 заперты под действием напряжения источника питания (точка С на вольт-амперной характеристике, фиг.3).

При отпирании силового транзистора 2 напряжение источника питания прикладывается к первичной обмотке транс- 15 форматора 1, под действием ЭДС вторичной обмотки через открывающийся диод 5 энергия передается в LCD-, фильтр и нагрузку, подключаемую к выходным выводам 9 и 10. Транзисторы Щ

11 и 12 заперты под действием суммы напряжений источника питания и обмотки размагничивания (точка 0 на вольт-амперной характеристике,фиг.3).

По мере роста тока намагничивания трансформатора рабочая точка на петле леремагничивания (фиг. 2) перемещается по линии М. В точке N происходит отключение силового транзистора 2. При этом полярность напряжений обмоток трансформатора 1 изменяется на обратную, диод 5 запирается, диод 6 открывается, энергия, запасенная в дросселе 7 передается в нагрузку. Ток намагничивания транс форматора 1 замыкается через цепь из З5 полевых транзисторов 11 и 12, что соответствует перемещению рабочей точки из 0 в точку A (фиг ° 3). По мере перемагничивания сердечника трансформатора 1 рабочая точка на вольт- 4О амперной характеристике (фиг. 3) пегмещается из А в точку В, что соответствует движению из точки N в точку L no линии MKL на петле перемагничивания (фиг. 2) . При достижении точки В на 4 фиг..3 (точки L на фиг., 2) транзисторы 11 и 12 лавинообразно запи-раются, перемагничивающий ток уменьшается до нуля, что соответствует точке М на фиг. 2. При этом напряжения на обмотках трансформатора 1 становятся равными нулю, транзисторы

11 и 12 заперты под действием напряжения источника питания (точка С на фиг.,3)., Далее описанные процессы повторяются. S5

При регулировании или стабилизации выходного напряжения конвертора с помощью устройства управления с

ШИМ происходит смещение точки N (пунктир на фиг. 2). Точка неподвижна, ее положение на петле перемагничивания определяется только током пика вольт-амперной характеристики цепи из полевых транзисторов

11 и 12.

В отличие от известного в предлагаемом конверторе амплитуда размагничивающего тока не зависит от напряжения источника питания, вследствие

;чего уменьшены потери в цепи размагничивания. Потери уменьшены также ввиду исключения резистора из цепи размагничивания. Конструкция конвер-. тора проще, так как исключена обмотка обратной связи трансформатора.

Проще обеспечить требуемую амплитуду тока размагничивания, определяемую только током пика вольт-амперной.характеристики цепи из полевых транзисторов. Эта цепь может быть выполнена по интегральной технологии в одном корпусе, т.е. в виде отдельного полупроводникового прибора. При этом еще более упрощается схема конвертора и повышается его надежность.

Формула изобретения

Однотактный конвертор, содержащий трансформатор, первичная обмотка которого соединена с входными выводами через силовой транзистор, -вторичная обмотка соединена с выходными выводами через диод и LCD-фильтр, а обмотка размагничивания соединена с входными выводами через ключевой элемент, .отличающийся тем, что, с целью упрощения и повышения КПД, в качестве укаэанного ключевого элемента использованы два полевых транзистора разного типа проводимости, истоки которых объединены, а затвор каждого из которых соединен со стоком другого полевого транзистора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США Р 2826731, кл. 321-2, опублик. 1958.

2. Сб. "Проблемы преобразователь ной техники", Киев, "Наукова Думка", 1979, ч. III, с. 149, рис. 2а.

877739

Составитель В.Моин

Редактор Л.филь Техред Т.Маточка Корректор. Л. Бокшан.

Эаказ 9637/83 Тираж 733 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4