SU1615848A1

SU1615848A1 - Высокочастотный однотактный конвертор

Info

Publication number: SU1615848A1
Application number: SU884450498A
Authority: SU
Inventors: Владимир Викторович Власов; Михаил Тарасович Тихоступ
Original assignee: Институт Оптики Атмосферы Со Ан Ссср; Специальное Конструкторское Бюро Научного Приборостроения "Оптика"
Priority date: 1988-06-29
Filing date: 1988-06-29
Publication date: 1990-12-23

Abstract

Изобретение относитс к электротехнике, а именно к вторичным источникам питани . Цель изобретени - повышение КПД и улучшение электромагнитной совместимости с радиоэлектронной аппаратурой. Конвертор содержит транзисторный ключ 3, трансформатор 4, блок управлени 10. Введение дроссел 12, подключенного параллельно вторичной обмотке трансформатора 4, и подключение конденсатора 11 способствуют образованию с индуктивност ми рассе ни трансформатора 4 последовательного резонансного контура. Ток через ключ 3 имеет синусоидальную форму, исключа возникновение высокочастотных помех. Измен частоту следовани импульсов управлени , можно регулировать выходное напр жение. 3 ил.

Description

Фиг, /

Изобретение относитс к электротехнике , а именно к вторичным источникам электропитани , и может быть использовано в радиоэлектронной аппаратуре, к которой предъ вл ютс повышенные требовани по электромагнитной совместимости и массо- габаритным характеристикам.

Цель изобретени - повышение КПД и улучшение электромагнитной совместимости с радиоэлектронной аппаратурой.

На фиг.1 приведена принципиальна схема высокочастотного однотактного конвертора; на фиг.2 - временные диаграммы работы конвертора; на фиг.З - конвертор с дополнительными выходными напр жени ми .

Высокочастотныи однотактный конвер- тор содержит последовательно соединенные и подключенные к входным выводам 1 и 2 транзисторный ключ 3 и первичную обмотку транс форматора 4. вторична обмотка которого через обратный диод 5 подключена к емкостному фильтру 6 и выходным выводам 7 и 8, диод 9, блок 10 управлени , конденсатор 11 резонансного контура и дроссель 12.

Конвертор работает следующим образом .

В установившемс режиме с выхода блока 10 управлени на вход транзисторного ключа 3 поступают управл ющие импульсы Uynp(t), следующие, с периодом Т и длительностью tu. В момент времени to с приходом очередного импульса транзисторный ключ 3 отпираетс , ток через него 1к(1) и ток во вторичной обмотке трансформатора 4 возрастают по синусоидальному закону , определ емому последовательным резонансным контуром, образованным ин- дуктивност ми рассе ни первичной и вторичной обмоток трансформатора 4 и конденсатором 11, напр жение на котором Ucp(t) также возрастает.

Под действием этого напр жени обратный диод 5 заперт. Одновременно с зар дом конденсатора 11 происходит его частичный разр д током дроссел 12. протекающим по цепи: дроссель 12, конденсатор 11, емкостной фильтр 6 и нагрузка, подключаема к выходным выводам 7 и 8. Из-за наличи данного разр дного тока максимум напр жени на конденсаторе 11 не соответствует моменту времени ti, в который ток lK(t) последовательного резонансного контура достигает нулевого значени . В момент времени ti ток в первичной обмотке трансформатора 4 мен ет знак, отпираетс диод 9, часть энергии, запасенной в индуктивности рассе ни обмоток трансформатора 4, возвращаетс в источник питани . В момент времени 2 напр жение на конденсаторе 11 уменьшаетс до значени , при котором разность напр жений на нем и

на нагрузке, пересчитанна в первичной обмотке трансформатора 4, равна напр жению источника питани . При этом диод 9 запираетс , напр жение на транзисторном ключе 4 икэ(т) возрастает и в момент

времени t3, когда конденсатор 11 полностью разр жен, достигает значени

Укэ (ta) UH - - где wi,w2 - числа витков

W2

первичной и вторичной обмоток трансформатора 4. По окончании разр да конденсатора 11 ток дроссел 12 течет через отпирающийс при этом обратный диод 5. Напр жение емкостного фильтра 6 приложено к вторичной обмотке трансформатора

4 и размагничивает его сердечник. Далее описанные процессы повтор ютс .

Остаточный ток на диаграмме к(т) при выключенном транзисторном ключе 3 обусловлен вли нием его коллекторной емкости.

На частотах более 300 кГц наличие диода 9 необ зательно вследствие малой ,цлитель- ности интервала времени ti-t2, в течение которого обратный ток последовательного резонансного контура возрастает незначительно .

Работа конвертора при наличии дополнительных выходных обмоток аналогична. Протекание тока в дополнительных обмотках трансформатора 4 начинаетс на интервале t2-t3, когда обратные напр жени на них увеличиваютс до значени напр жений на соответствующих дополнительных емкостных фильтрах 13 и 14.

Измен частоту следовани импульсов

Uynp(t) с выхода блока 10 управлени при посто нной их длительности, соответствующей полупериоду колебани резонансного контура, можно регулировать выходное напр жение. Обеспечиваема при этом бестокова коммутаци транзисторного ключа 3 устран ет динамические потери в нем и помехи в его силовой цепи. Синусоидальный характер нарастани тока через транзисторный ключ 3 позвол ет применить дл

управлени им импульсы синусоидальной формы (пунктир на диаграмме Uynp(t)), исключив возникновение высокочастотных помех в цепи управлени . Поскольку в обратном диоде 5, шунтированном конденсатором 11, также исключено возникновение высокочастотных помех, обеспечена более высока электромагнитна совместимость с питаемой радиоэлектронной аппаратурой . Более высокий КПД обусловлен

снижением потерь мощности в трансформаторе и в конденсаторе резонансного контура , Снижение потерь в трансформаторе обусловлено его работой с малым током подмагничивани . Потери в дросселе невелики , так как он рассчитан на малые пульсации тока. При этом суммарные потери в трансформаторе и дросселе меньше, чем в трансформаторе известного конвертора.

Claims

Формула изобретени Высокочастотный однотактный конвертор , содержащий последовательно соединенные и подключенные к входным выводам транзисторный ключ и первичную

обмотку трансформатора, вторична обмотка которого через обратный диод подключена к емкостному фильтру и выходным выводам, диод, шунтирующий транзисторный ключч вход которого подключен к выходу блока управлени , и конденсатор, образующий резонансный контур, с индуктивностью рассе ни обмоток трансформатора , отличающийс тем, что, с целью повышени КПД и улучшени электромагнитной совместимости с радиоэлектронной аппаратурой, введен дроссель, подключенный параллельно вторичной обмотке трансформатора , а обратный диод шунтирован конденсатором резонансного контура.

фаг.. 2

Фиг. 3