SU1676034A1

SU1676034A1 - Однотактный преобразователь посто нного напр жени в посто нное

Info

Publication number: SU1676034A1
Application number: SU894713765A
Authority: SU
Inventors: Юрий Александрович Мордвинов
Original assignee: Специальное Конструкторско-Технологическое Бюро Геофизической Техники
Priority date: 1989-05-23
Filing date: 1989-05-23
Publication date: 1991-09-07

Abstract

Изобретение относитс к области электротехники и может быть использовано в источниках вторичного электропитани . Цель - повышение КПД. Устройство содержит транзистор 1. трансформатор 2. вторична обмотка 3 которого соединена через выпр мительный диод 4 и дроссель 5 фильтра с выходными выводами 6 и 7, к которым присоединен конденсатор 8 фильтра. При включении транзистора 1 напр жение на обмотке 3 увеличиваетс и через отпирающийс диод 4 ток протекает через дроссель 5 и через диод 9 и обмотку 10 дроссел 11. Обратный ток запирающегос диода 9 ограничен . После запирани диода 9 энерги , запасенна в двухобмоточном дросселе 11, через диод 13 зар жает конденсатор 14, а затем сбрасываетс через диод 15 в нагрузку . 1 з.п.ф-лы, 2 ил. 3

Description

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в источниках вторичного электропитания систем радиотехники, автоматики и вычислительной техники.

Целью изобретения является повышение КПД.

На фиг. 1 приведена электрическая схема однотактного преобразователя; на фиг. 2 - диаграммы токов и напряжений на его элементах.

Однотактный преобразователь постоянного напряжения в постоянное содержит транзистор 1, трансформатор 2, вторичная обмотка 3 которого соединена через выпрямительный диод 4 и дроссель 5 фильтра с выходными выводами 6 и 7, к которым присоединен конденсатор 8 фильтра. Замыкающий диод 9 соединен через первую обмотку 10 двухобмоточного дросселя 11, вторая обмотка 12 которого подключена к вспомогательному диоду 13, накопительный конденсатор 14, разрядный диод 15 и блок 16 управления.

Преобразователь работает следующим образом.

При включенном транзисторе 1 ток нагрузки протекав! через выпрямительный диод 4 и сглаживающий фильтр, выполненный на дросселе 5 и конденсаторе 8, от вторичной обмотки 3 трансформатора 2, первичная обмотка 17 которого соединена с транзистором Т. Диоды 9 и 15 включены, конденсатор 14 заряжен (потенциал указан в скобках). При включении транзистора диод 15 отпирается и конденсатор 14 разряжается, причем время разряда конденсатора 14 выбирается в 1,2-1,5 раза больше времени выключения транзистора 1.

Прямой диод 4 выключается, конденсатор 14 начинает заряжаться (полярность указана без скобок), увеличивается ток через замыкающий диод 9 и достигает величины выходного тока. Перед включением транзистора 1 выходной ток течет полностью через замыкающий диод, диод 15 выключен. При выключении транзистора 1 все напряжения обмотки 3 прикладываются к обмотке 10 дросселя 11, на вторичной обмотке 12 наводится практически двойное напряжение обмотки 3, что исключает протекание тока в цепи: обмотка 3 - диод 13 конденсатор 14, так как напряжение обмотки 12 дросселя 11 больше суммы напряжений обмотки 3 и конденсатора 14 на интервале восстановления замыкающего диода 9. После восстановления диода 9 полярность напряжения обмотки 12 дросселя меняет и начинает заряжаться конденсатор 14 по цепи: обмотка 3 трансформатора 2 - обмотка 12 дросселя 11 - диод 13 конденсатор 14. Одновременно выходной ток с выпрямительного диода 4 переключается на диод 15. После сброса энергии дросселя 11 снова включается выпрямительный диод 4 и т.д.

Обратный ток диода 9 протекает в интервале, показанном на фиг. 2, причем его длительность определяется свойствами диода 9 и индуктивностью дросселя 11. Поэтому прямой ток диода 4 (фиг.2, диаграмма 20) в интервале to - tt равен сумме выходного тока и тока диода 9. При восстановлении диода 9 начинает протекать ток в диоде 13 (фиг.2, диаграмма 23,) причем этот ток в интервале времени ti - t2 равен сумме выходного тока и тока переразряда конденсатора 14, так как к диоду 4 прикладывается запирающее напряжение обмотки 12 дросселя 11,о чем свидетельствует провал тока диода (фиг.2, диаграмма 20).При этом ток обмотки 3 в интервале времени to - t2 имеет два импульса, обусловленные токами диодов 9 и 13 (фиг. 2, диаграммы 22 и 23). Напряжение на конденсаторе 14 (фиг. 2, диаграмма 19) начинает изменять свою полярность после включения диода 13. В момент времени х₂ все динамические процессы в элементах схемы заканчиваются. В момент времени хз транзистор 1 выключается, полярность напряжения обмотки 5 (фиг. 2, диаграмма 18) меняет свою полярность, через диод 4 и обмотку 3 протекают обратные импульсы тока (фиг. 2, диаграммы'20 и 21). обусловленные восстановлением диода 4, а конденсатор 14 начинает перезаряжаться поддерживая выходной ток, увеличивается ток через диод 9 (фиг. 2, диаграмма 22), и при полном переключении выходного тока на диод 9 конденсатор 14 заряжается до напряжения 0,1-0,3 от напряжения на обмотке 3 и поддерживается на этом уровне до следующего рабочего цикла.

В изобретении уменьшена мгновенная мощность потерь в транзисторе 1 при его выключении за счет введения конденсатора 14, что повышает КПД. Кроме того, первая обмотка 10 двухобмоточного дросселя 11 включена в цепь замыкающего диода 9.

Claims

Формула изобретения

1. Однотактный преобразователь постоянного напряжения в постоянное, содержащий транзистор, база которого соединена через блок управления с выходными выводами, а силовые выводы соединены с входными выводами через первичную обмотку трансформатора, первый вывод вторичной обмотки которого присоединен к первому выходному выводу и к первому выводу конденсатора фильтра, второй вывод которого подключен к второму выходному выводу и соединен с вторым выводом вторичной обмотки трансформатора через дроссель фильтра и выпрямительный диод, точка соединения- которых соединена с первым выходным выводом через последовательную цепь из замыкающего диода и первой обмотки двухобмоточного дросселя, вторая обмотка которого и вспомогательный диод образуют первую проследовательную цепь, отличающийся тем. что, с целью повышения КПД, введена вторая последовательная цепь из накопительного конденсатора и разрядного диода, включенная между первым выходным выводом и точкой соединения дросселя фильтра и выпрями5 тельного диода, при этом первая последовательная цепь включена между вторым выводом вторичной обмотки трансформатора и точкой соединения накопительного конденсатора и разрядного диода.

10 2. Преобразователь по п. 1, ό т л и чаю- щий с я тем, что количество витков второй обмотки двухобмоточного дросселя в два раза больше количества витков первой обмотки.