Однотактный преобразователь постоянного напряжения

Однотактный преобразователь постоянного напряжения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ, Союз Советскмк

Социалистических . Респубпмк

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ . (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 07 02.80 (2g) 2880171/24-07 с присоединением заявки М (5! )М. Кл.

Н 02 Н 3/335

3ЬсуюрствапвМ кюмнтет

СССР ав девам изебратекик и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 07.12.81. Бюллетень J% 45

Дата опубликования описания 07 12.81 (53) УДК 621

° 314,58 (088.8) (72) Авторы изобретения

Г. Ф. Ламакин, С. Д. Рудык, В. E. Турча

А. И. Тюрин и А. А. Черепнин (71) Заявитель

Винницкий завод радиотехнической аппаратуры (54) ОДНОТАКТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО

НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть испо1 льзовано, например, в стабилизаторах напряжения, вторичных источников питания.

В известных преобразователях постоянного напряжения, содержащих ключевой элемент, дроссель, включенный как понижающий автотрансформа" тор; шунтирующий диод и конденсатор фильтра, не исключена возможность пробоя ключевого элемента при его запирании за счет электродвижущей силы саяоиндукции индуктивности рассеяния дросселя, что снижает надежность устройства 1 .

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является преобразователь постоянного напряже ния, содержащий ключевой элемент, дроссель, зключенный как автотрансформатор, понижающий напряжение на нагрузке, силовой диод, а котором, для защиты клнлевого элемента or

",перенапряжений применен фиксатор уровня напряжения в виде RC0-цепочки 21.

Недостатками этого преобразователя постоянного напряжения являются заниженные весогабаритные показатели и КПД в связи с тем, что в схему вводятся дополнительные элементы (RCD-цепочка), на которых рассеивается мощность. Кроме того, 10 падение напряжения на RCD-цепи повышает напряжение на ключевом элементе и силовом диоде, снижая, таким образом, надежность преобразователя.

I5

Целью изобретения является повышение КПД преобразователя постоянного напряжения. I

Цель достигается тем, что в преобразователе постоянного напряжения, содержащем ключевой элемент, дроссель с двумя секциями обмотки, два диода и конденсатор фильтра, подключенный к выходным выводам, рекупе888298 рация энергии индуктивности рассеяния дросселя происходит через наг.рузку, при этом дроссель выполнен с двумя одинаковыми секциями обмоток, одноименные концы которых соединены через диоды и образуют иост, в одну диагональ которого подключен через ключевой элемент источник питания, а другая диагональ является выходом преобразователя, причем один .из, диодов подключен анодом к .минусовому выходному выводу преобразователя, а другой диод подключен катодом к плюсовому выходному выводу преобразо. вателя.

На чертеже приведена принципиальная.схема преобразователя постоянного напряжения.

Преобразователь постоянного напряжения содержит ключевой элемент 1, двухобмоточный дроссель, понижающий напряжение на нагрузке, с обмотками

2 и 3, два диода 4 и 5 и конденсатор 6 фильтра, параллельно которому подключена нагрузка 7. Индуктивности рассеяния обмоток 8 и 9 дросселя показаны в виде отдельных элементов.

При замыкании ключа 1 цепь нагрузки 7 и конденсатора 6 подключается к источнику питания через последова" тельное соединение обмоток дросселя.

При протекании тока по обмоткам дросселя в его индуктивностях накапливается реактивная энергия, При размы-, кании ключа 1 энергия, накопленная в индуктивностях 2 и 8 рекуперирует через диод 4 на нагрузку преобра- зователя 6 и 7, а энергия, накопленная в индуктивностях 3 и 9 рекуперирует.на нагрузку 6 и 7 через диод 5.

Рекуперация реактивной энергии, накопленной в индуктивностях рассея" ния дросселя, через нагрузку, выпол" няющую роль фиксатора уровня максимальной величины напряжения на ключевом элементе м диодах преобразователя, исключает выбросы напряжения на ключевом элементе и диодах при переключении индуктивности .дросселя из режима накопления реактивной энер" гии к режиму рекуперации. .

Предполагаемое изобретение дает воз можность повысить КПД, поскольку энергия, накопленная в индуктивности рассеяния дросселя, возвращается в нагрузку без потерь, а не рассеивается на элементах RCD-цепи, как в прототипе, Кроме того, повышается надежность преобразователя, так как исключается щ падение напряжения в. RCD-цепи, которое повышает напряжение на ключевом элементе и диодах прототипа.

Внедрение данного технического решения упрощает схему преобразователя, повышает коэффициент, использования электрорадиоэлементов,,дает возможность применить в низковольт- . ных преобразователях напряжение в качестве силовых диодов диоды

Шоттки, обладающие низким максималь" но nycTHMblM обратным напряжением.

Формула изобретения

Однотактный преобразователь постоянного напряжения, содержащий управ

25 ляемый ключ, два диода, дроссель с двумя секциями обмоток и конденсатор, включенный паралелльно выходным выводам преобразователя, о т л и » ч а ю шийся тем, что, с целью зо повышения КПД путем рекуперации энергии рассеяния индуктивности дросселя в нагрузку преобразователя, указанные секции обмоток выполнены равными и включены в противоположные плечи моста, два других плеча которого образованы диодами, причем одна диагональ моста через ключ соединена с входными выводами преобразователя, . а другая диагональ моста соединена с выходными выводами преобразователя, причем один из диодов подключен ано" . дом к минусовому выходному выводу, а другой - катодом к плюсовому выходному выводу.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

N 412658, кл. Н 02 М 1/14, 1971.

2. Моин В. С., Лаптев Н. H. Стабилизированные транзисторные преобразователи. "Энергия", 1972, с. 430, рис. 11-4б(прототип).

888298

Составитель В. Ионн

Редактор T. Кузнецова Техред Е.Харитончик:Корректор Г. Огар

Заказ 10739/18 Тираж 733 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета CCCP по делам изобретений и открытий

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

Ю ЮЕЮ I»

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