SU955436A1 - Стабилизированный преобразователь посто нного напр жени - Google Patents

Description

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного питания для преобразования постоянного наггря- . жения.

Известны однотактовые преобразователи постоянного напряжения, содержащие транзисторный ключи LCOфильтр. Для уменьшения бросков тока и снижения радиопомех последовательно с транзисторным ключом вводят дроссель, шунтированный диодом или подключенный через диод к выходным выводам [1] и[2].

В указанных устройствах задачи повышения КПД полностью не решаются, так как потери во введенном диоде остаются.

Наиболее близким к изобретению является преобразователь постоянного напряжения, содержащий инвертор с широтно-импульсной модуляцией, вторичная обмотка выходного трансформатора которого через выпрямитель и. LCD-Jфильтр соединена выходными выводами ГЗ 2.

В известном преобразователе при включении транзисторов инвертора проходит импульс тока, обусловленный инерционностью выключения диода

LCD-фильтра... Вследствие этого увеличиваются потери мощности в транзисторах, снижается надежность и увеличиваются пульсации выходного напряжения.

Цель изобретения - повышение КШЦ надежности и качества выходного напряжения . . *

Поставленная.цель достигается тем. что в инверторе согласно-последовательно с диодом LCD-фильтра включен дополнительный транзистор, эмиттеркоторого соединен с одним выводом дросселя фильтра, а база - с другим выводом дросселя через последовательно соединенные ограничительный резистор и дополнительный диод,,выходной трансформатор инвертора выполнен с дополнительной обмоткой, которая через дополнительный выпрямитель подключена ко входу дополнительного транзистора в запирающей полярности.

На чертеже представлена принципиальная схема изобретения ·

Стабилизированный преобразователь содержит инвертор с ШИМ 1 с выходным трансформатором, первичная обмотка 2 которого связана с инвертором, а основная вторичная обмотка 3 соединена с входом выпрямителя 4, положитель ный вывод выпрямителя 4 подсоединен к дросселю 5 оглаживающего фильтра, а отрицательный - к конденсатору 6, подключенному к нагрузке 7, диод 8, подключенный анодом к точке соединения отрицательного вывода выпрямите- 5 ля 4 с конденсатором 6, а катодом к коллектору транзистора 9, эмиттер которого соединен с положительным выводом выпрямителя 4. Блок 10 коммутации транзистора 9 содержит допол- (0 нительную обмотку трансформатора 11, подключенную к входу дополнительного выпрямителя 12, дополнительный диод 13, ограничительный резистор 14, подключенный между плюсовым выводом фильтра 5 и анодом диода 13, катод которого подключен к точке соединения базы транзистора 9 и минусового вывода выпрямителя 12, а плюсовой вывод этого выпрямителя подключён ν_ к эмиттеру транзистора 9.

Устройство работает следующим образом.

В течение паузы, когда напряжение на выходе инвертора 1 равно нулю, · ток нагрузки 7 замыкается по цепи, 25 состоящей из диода 8, транзистора 9, дросселя 5. Транзистор 9 на этом интервале открыт напряжением положительной полярности, снимаемым с дросселя 5 и приложенным к входу транзисто- 30 ра 9 через резистор 14 и диод 13. В момент отпирания транзисторов инвертора, на основной 3 и дополнительной 4 вторичных обмотках трансформатора возникает напряжение, которое .оказывает-35 ся приложенным к выпрямителям 4 и 12.

Под действием приложенного напряжения начинают проводить диоды соответствующих плеч выпрямителей 4 и 12 без задержки на их включение и возник до кающее на выходе выпрямителя 4 напря^' жение прикладывается к цепи, отстоящей из последовательно включенных диода 8 и транзистора 9, по которой протекает полный ток нагрузки. Напряжение, возникающее на выходе дополнительного выпрямителя 12, прикладывается к переходу база-эмиттер транзистора 9, в запирающем направлении.

Транзистор 9 оказывается включен- \ ним инверсно, так как на его эмиттере действует напряжение положительной полярности, а на коллекторе - отрица тельной, при этом он проводит ток в прямом направлении, а на переходе база-эмиттер действует запирающее напряжение, формируемое на выходе выпрямителя 12. В таком режиме рабо ты транзистор 9 обладает большим динамическим сопротивлением, чем последовательно с ним.включенный диод 8. Это динамическое сопротивление ограничивает ток короткого замыкания транзисторов инвертора до момента восстановления запирающих свойств диода 8, Броски коллекторного тока транзисторов инвертора при этом оказываются значительно сниженными по сравнению с прототипом. Сокращен инвервал включения транзисторов инвертора, что позволило снизить динамические потери в коллекторных цепях транзисторов инвертора и.повысить КПД устройства. Отсутствие бросков коллекторного тока повышает’надежность работы транзисторов инвертора и качество выходного напряжения за счет снижения амплитуды высокочастотных пульсаций на выходе конвертора.

Claims (3)

1. Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного питани  дл  преобразовани  посто нного напр - . жени . Известны однотактовые поеРбразователи посто нного напр жени , со держащие транзисторный ключ и LCOфильтр . Дл  уменьшени  бросков тока и снижени  радиопомех последователь но с транзисторным ключом ввод т др сель, шунтированный диодом или подключенный через диод к выходным выводам 1 и 2 . В указанных устройствах задачи повышени  КПД полностью не решаютс  так как потери во введенном диоде о таютс . Наиболее близким к изобретению  вл етс  преобразователь посто нног напр жени , содержащий инв ертор с широтно-импульсной модул цией, втор на  обмотка выходного трансформатор КОТОРОГО через выпр митель и, LCD--фильтр соединена выходными вЬводами t33. В известном преобразователе при включении транзисторов инвертора ПР ХОДИТ импульс тока; обусловленный инерционностью выключени  диода LCD-фильтра.,, Вследствие этого увеличиваютс  потери мощности в транзисторах , снижаетс  надежность и увеличиванз с  пульсации выходного напр жени  Цель изобретени  - повышение КПД надежности и качества выходного напр жени . . Поставленна .цель достигаетс  тем. что в инверторе согласно-последовательно с диодом LCO-фильтра включен дополнительный транзистор, эмиттеркоторого соединен с одним выводом дроссел  фильтра, а база - с другим выводом дроссел  через -последовательно соединенные ограничительный резистор и дополнительный диод,,выходной трансформатор инвертора выполнен с дополнительной обмоткой, котора  через дополнительный выпр митель подключ-ена ко входу дополнительного транзистора в запирающей пол рности. На чертеже представлена принципиальна  схема изобретени  Стабилизированный преобразователь содержит инвертор с UDtM 1 с выходным трансформатором, первична  обмотка 2 которого св зана с инвертором, а основна  вторична  обмотка 3 соединена с входом выпр мител  4, положитсльный вывод выпр мител  4 подсоединен к дросселю 5 оглаживающего фильтра, а отрицательный - к конденсатору б г подключенному к нагрузке 7, диод 8, подключенный анодом к точке соединени  отрицательного вывода выпр мител  4 с конденсатором б, а катодом к коллектору транзистора 9, эмиттер которого соединен с положительным выводом выпр мител  4. Блок 10 комму тации транзистора 9 содержит доцолнительную обмотку трансформатора 11, подключенную к входу дополнительного Выпр мител  12, дополнительный диод 13, ограничительный резистор 14, подключенный между плюсовым внводом фильтра 5 и анодом диода 13, катод которого подключен к точке сое динени  базы транзистора 9 и минусового вывода выпр мител  12, а плюсовой вывод этого выпр мител  подключё к эмиттеру транзистора 9. Устройство работает следующим образом.. В течение паузы, когда напр жение на выходе инвертора 1 равно нулю, ток нагрузки 7 замыкаетс  по цепи, состо щей из диода 8, транзистора 9, дроссел  5. Транзистор 9 на этом интервале открыт напр жением положител ной пол рности/ снимаемым с дроссел  5 и приложенным к входу транзисто ра 9 через резистор 14 и диод 13. В момент отпирани  транзисторов инвертора , на основной 3 и дополнительной вторичных обмотках трансформатора во никает напр жение, которое .оказывает с  приложенным к выпр мител м 4 и 12 Под действием приложенного напр жени  начинают проводить диоды соответствующих плеч выпр мителей 4   12 без задержки на их включение и воз ни кающее на выходе выпр мител  4 напр  жение прикладываетс  к цепи, отсто щей из последовательно включенных диода 8 и транзистора 9, по которой протекает полный ток нагруз и. Напр  жение, возникающее на выходе дополнительного выпр мител  12, прикладываетс  к переходу база-эмиттер транзистора 9, в запирающем направлении. Транзистор 9 оказываетс  включенНым инверсно, так как на его эмиттер действует напр жение положительной пол рности, а на коллекторе - отрица тельной, при этом он проводит ток в пр мом направлении, а на переходе база-эмиттер действует запирающее напр жение, формируемое на выходе выпр мител  12. В таком режиме работы транзистор 9 обладает большим динамическим сопротивлением, чем последовательно с ним.включенный диод 8. Это динамическое сопротивление ограничивает ток короткого замыкани  транзисторов инвертора до момента восстановлени  запирающих свойств диода 8. Броски коллекторного тока транзисторов инвертора при этом оказываютс  значительно сниженными по сравнению с прототипом. Сокращен инвервал включени  транзисторов инвертора , что позволило снизить динамигческие потери в коллекторных цеп х транзисторов инвертора и.повысить КПД устройства. Отсутствие бросков коллекторного тока повышаетнадежность работы транзисторов инвертора и качество выходного напр жени  за счет снижени  амплитуды высокочастотных пульсаций на выходе конвертора. Формула изобретени  Стабилизированный преобразователь посто нного напр жени , содержащий инвертор с широтно-импульсной модул цией выходного напр жени , на выходе которого включен трансформатор, ос- . новна  вторична  обмотка которого через основной выпр митель и LCDфильтр соединена с выходными выворами , отл.и чающийс  тем, ато, с целью повышени  КПД,надежности и качества выходного напр жени , согласно-последовательно с диодом указанного фильтра введен дополнительный транзистор, эмиттер которого соединен с одним выводом дроесел  фильтра , а база - с другим выводом этого дроссел  через последовательно соединенные ограничительный резистор и дополнительный диод, при этом выходной трансформатор инвертора выполнен с дополнительной обмоткой, котора  через дополнительный выпр митель подключена к входу дополнительного транзистора в запиреаощей пол р-ности. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Патент США 3599083, кл. 323-32, 1971.
2. 2.Авторское свидетельство СССР № 536153, кл. G 05 F 1/56, 1975.
3. 3.Моин В.С,, Лаптев Н.Н. Стабилизированные транзисторные преобразователи . М., Энерги , 1972, с. 206, рис. 7-4а.