SU1661937A1 - One-step dc voltage converter - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитани . Цель изобретени  - повышение надежности путем ограничени  перенапр жени  на транзисторе при его выключении. При выключении транзистора 2 энерги  индуктивности рассе ни  первичной обмотки 3 трансформатора 1 передаетс  в конденсатор узла 5 формировани  безопасной траектории выключени  транзистора 2. При этом напр жение на ранее зар женном конденсаторе 11 введенной R-C-D-цепочки компенсирует напр жение на конденсаторе фильтра 8, ограничивает напр жение, развиваемое индуктивностью рассе ни  вторичной обмоткой 6 трансформатора 1. 1 ил.The invention relates to electrical engineering and can be used in secondary power supply systems. The purpose of the invention is to increase reliability by limiting the overvoltage on the transistor when it is turned off. When transistor 2 is turned off, the dissipation inductance energy of the primary winding 3 of transformer 1 is transferred to the capacitor of node 5 of forming a safe switching path of transistor 2. In this case, the voltage on the previously charged capacitor 11 of the inserted RCD chain compensates the voltage on the filter capacitor 8, limits the voltage developed by the inductance dissipated by the secondary winding 6 of the transformer 1. 1 Il.

Description

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитани .The invention relates to electrical engineering and can be used in secondary power supply systems.

Цель изобретени  - повышение надежности путем ограничени  перенапр жени  на транзисторе при его выключении.The purpose of the invention is to increase reliability by limiting the overvoltage on the transistor when it is turned off.

На чертеже показана электрическа  схема однотактного преобразовател  посто нного напр жени ,The drawing shows an electrical circuit of a single-ended DC / DC converter,

Преобразователь содержит трансформатор 1 и транзистор 2, переход коллектор - эмиттер которого и первична  обмотка 3 трансформатора 1 включены последовательно между входными выводами. Переход база - эмиттер транзистора 2 подключен к выходуузла 4 управлени , а переход Коллектор - эмиттер шунтирован узлом 5 формировани  безопасной траектории его выключени , представл ющим собой известную RC-цепь. Вторична  обмотка 6 транс- форматора 1 подключена через выпр мительный диод 7 к конденсатору фильтра 8. В цел х повышени  КПД преобразовател  введена RCD-цепочка, состо ща  соответственно из элементов диода 9, резистора 10 и конденсатора 11, подключенна  параллельно диоду 7.The converter contains a transformer 1 and a transistor 2, the collector-emitter junction of which and the primary winding 3 of transformer 1 are connected in series between the input terminals. The base-emitter transition of the transistor 2 is connected to the output node 4 of the control, and the emitter-collector transition is bridged by the node 5 to form a safe path for its deactivation, which is a known RC circuit. The secondary winding 6 of the transformer 1 is connected via a rectifying diode 7 to the capacitor of the filter 8. In order to increase the efficiency of the converter, an RCD chain is inserted, consisting respectively of the elements of diode 9, resistor 10 and capacitor 11, connected in parallel to diode 7.

Предлагаемый однотактный преобразователь посто нного напр жени  работает следующим образом.The proposed single-ended DC / DC converter works as follows.

В период открытого состо ни  транзистора 2 увеличиваетс  его ток коллектора и происходит накопление энергии в магнитном поле трансформатора 1, при этом в выходную цепь преобразовател  с вторичной обмотки не поступает энерги . Когда транзистор закрываетс , происходит смена пол рности напр жени  на первичной 3 и соответственно на вторичной 6 обмотках, при которой и происходит поступление энергии с трансформатора во вторичную цепь. Однако в начальный период запасна  энерги  в индуктивности рассе ни  первичной обмотки, инерционность включени  диDuring the open state of transistor 2, its collector current increases and energy is accumulated in the magnetic field of transformer 1, and no energy enters the output circuit of the converter from the secondary winding. When the transistor is closed, the polarity of the voltage on the primary 3 and, accordingly, on the secondary windings 6 changes, at which energy from the transformer enters the secondary circuit. However, in the initial period, the reserve energy in the inductance of the dissipation of the primary winding, the inertia of switching on

и and

10ten

1515

00

5five

00

5five

00

5five

ода 7 и индуктивность рассе ни  вторичной обмотки  вл ютс  причиной возникновени  значительного перенапр жени  на коллекторе транзистора 2. Ограничивает амплитуду выброса напр жени  на коллекторе транзистора 2 и снижает динамические потери узел формировани  безопасной траектории выключени  транзистора, шунтирующий промежуток коллектор - эмиттер. В период открытого состо ни  транзистора 2 конденсатор 11 зар жаетс  через резистор 10 до суммарной величины напр жени , действующего на вторичной обмотке 6 и на конденсаторе 8. В результате после запирани  транзистора 2 в контуре вторичной цепи в первый момент напр жение на обмотке 6 равно сумме напр жений на конденсаторе 11 и встречно направленного напр жени  на конденсаторе 8. Происходит форсированное включение нагрузки во вторичной цепи, что способствует демпфированию первичной обмотки 3 полезной нагрузкой. Благодар  этому ограничиваетс  перенапр жение на транзисторе 2 при его выключении.Od 7 and the secondary inductance of the secondary winding cause a significant overvoltage on the collector of transistor 2. Limits the voltage surge amplitude on the collector of transistor 2 and reduces the dynamic losses of the transistor turn-off safe path forming node, the shunt collector-emitter gap. During the open state of transistor 2, capacitor 11 is charged through resistor 10 to the total voltage acting on the secondary winding 6 and on the capacitor 8. As a result, after the transistor 2 is locked in the secondary circuit, at the first moment the voltage on the winding 6 is equal to the sum voltages on the capacitor 11 and oppositely directed voltages on the capacitor 8. A forced load is switched on in the secondary circuit, which contributes to the damping of the primary winding 3 by the payload. Due to this, the overvoltage on the transistor 2 is limited when it is turned off.

Claims (1)

Формула изобретени  Однотактный преобразователь посто нного напр жени , содержащий трансформатор , первична  обмотка которого через транзистор подключена к входным выводам преобразовател , а вторична  обмотка через выпр мительный диод соединена с выходными выводами преобразовател , между которыми включен конденсатор фильтра, причем параллельно транзистору включен узел формировани  безопасной траектории выключени , отличающий- с   тем, что, с целью повышени  надежности путем ограничени  перенапр жени  на транзисторе при его выключении, параллельно выпр мительному диоду включена RC-D-цепочка, состо ща  из последовательно соединенных конденсатора и диода, шунтированного резистором.Claims Single-phase DC-DC converter containing a transformer, the primary winding of which is connected via a transistor to the input terminals of the converter, and the secondary winding is connected through the rectifying diode to the output terminals of the converter, between which a filter capacitor is connected, and a safe trajectory is connected in parallel with the transistor off in order to improve reliability by limiting the overvoltage of the transistor when it is turned off li ne parallel rectifier diode included RC-D-string consisting of series-connected capacitor and the diode, resistor shunted.