Преобразователь постоянного напряжения

(54)(57) ПРЕОБРАЗОВ НАПРЯЖЕНИЯ по авт.с л и ч а ю щ и й с я лью повышения КПД, каждой с первичной трансформатора введ ный датчик тока нам занный с входом вве ты, выход которого лельно дополнительн обмоточного насыщаю ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ Н АВТОРСКОМУ Св(56) 1. Авторское свидетельство СР 811464, кл. Н 02 М 7/537, 1979,АТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО в. Р 811464, о ттем, что, с цепоследовательно обмоткой силового ен трансформаторагничивания, свяденного узла защиподключен паралой обмотке многощегося дросселя.Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в источниках электропитания радиоэлектронной аппаратуры.По основному авт.св. Ф 811464известен преобразователь постоянногонапряжения, содержащий инверторнуюячейку, выполненную на силовых транзисторах, к одному из силовых электродов которых подсоединен входнойвывод, трансформатор, узел управления с выходным управляющим трансформатором, одна из вторичных обмотокКоторого с последовательно включеннымрезистором подключена к базо-эмиттерному переходу соответствующего транзистора, базо-коллекторный переходкоторого зашунтирован цепочкой изпоследовательно соединенных трансформаторной обмотки и диода, насыщающийся дроссель, выполненный многообмоточным и каждая его обмотка включенав упомянутую цепочку, шунтирующуюбаэо-коллекторный переход соответствующего транзистора, причем в качест ве трансформаторной обмотки в даннойцепочке использована вторичная обмотка управляющего трансформатора,Особенностью работь такого преобразователя является то, что силовыетранзисторы большую часть времени открытого состояния находятся в режименасыщения и только перед моментом переключения переводятся в активныйграничный) режим 1 .Однако ввиду значительного разброса параметров элементов схемы в зависимости от режима работы силовыхтранзисторов и температуры окружающей среды возможно возникновение значительной несимметрии в режиме работы выходного трансформатора, что может привести к его насыщению особенно при работе на высоких частотах, врезультате чего снижается не тольконадежность работы, но и КПД устройства45Целью изобретения является повы;шение КПД преобразователя постоянногонапряжения путем симметрирования режима работы выходного трансформаторапри изменении температуры окружающей среды в широких пределах внезависимости от режима работы силовыхтранзисторов,Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь постоян ного напряжения последовательно с каждой первичной обмоткой силового трансформатора введен трансформаторный датчик тока намагничивания, связанный с входом введенного узла за щиты, выход которого подключен парал лельно дополнительной обмотке много- обмоточного насыщающегося дросселя,На Фиг.1 приведена схема предлагаемого преобразователя постоянного напряжения, на фиг. 2 - эпюры напряжений,Преобразователь содержит силовыетранзисторы 1, баэо-коллекторные переходы которых подключены через диоды 2, к управляющему трансформатору3 с вторичными 4, дополнительными 5и синхрониэирующей 6 обмотками, многообмоточный насыщающийся дроссель7 с регулирующими 8 и дополнительной 9 обмотками, трансформаторныйдатчик 10 тока, связанный с входомузла 11 сравнения с выходным транзис.тором 12, формирователь 13 импульсов, содержащий триггер 14, усилительный 15 и замыкающий 16 транзисторы, нагрузка 17 преобразователячерез обмотку 18 датчика 10 подключена к вторичной обмотке выходноготрансформатора 19,Преобразователь постоянного напряжения работает следующим образом.В симметричном режиме силовыетранзисторы 1 в течение временис 0,5 фР 1,0, ( 0,5 Т), определяемогодлительностью перемагничивания сердечника дросселя 7 под действием напряженияОб=О-О- Об - 98(1)находятся в насыщенном состоянии, ав течение времени 0-.0,57 -1-оР-ог.ОХ" 0)в активной (граничной 1 области,где 0 - напряжение, приложенноек обмотке 8 дросселя 7; 0 - напряжение обмотки 5 трансформатора 30, 0; - падение напряжений на открытых диодах 2 и базо-коллекторномпереходе насыщенных транзисторов 1;3 р, - намагничивающий ток дросселя 7сопротивление обмотки 8 дросселя 7, При этом транзисторы 12 и 16узла 11 сравнения и формирователя13 соответственно закрыты и обмотка9 дросселя 7 не оказывает влиянияна время его перемагничивания.При возникновении несимметрии перемагничивания сердечника выходного трансформатора 19 на выходе датчика 10 образуются импульсы напряжения с амплитудой, превышающей Овр , в результате чего транзистор 12 узла 11 сравнения открывается и обмотка 9 дросселя 7 через транзистор 16 Формировв.теля 13 закорачивается. К баэоколлекторному переходу насыщенного транзистора 1 через диод 2 прикладывается напряжение обмотки 5 трансформатора 3, смещающее его в обратном направлении. Насыщенный транзистор 1 переходит в активный граничный режим. Изменение длительности преоывания силовых транзисторов 1 в насыщенном состоянии 1 а 16 а) приво дит к изменению, вольт-секунд напряжений на обмотках силового трансФорматора 19, компенсирующему несил метрию.1487/53 ВНИИПИ по де 113035, МТираж 667 . Подписносударственного комитета СССРм изобретений и открытийква, Ж, Раушская наб., д.4/5 За П "Патент", г.ужгород, ул.Проектная лиалВ начале каждого полупериодатранзистор 16 формирователя 13 выключается транзистором 15, который открывается на короткое время напряжением, поступающим с обмотки 6 трансформатора 3. 5В схеме обеспечивается обнаружение наступающего насыщения сердечника силового трансформатора 19 еще до его появления, когда увеличение коллекторного тока транзисторов 1 30 мало заметно, что достигается при помощи датчика тока, амплитуда напряжения на выходе которого пропорциональна токам намагничивания обмоток трансформатора 19.Исключение режима одностороннего насыщения выходного трансформатора уменьшает динамические потери мощности в силовых транзисторах и устраняет импульсы токов через них, что повыаает КПД и надежность работы преобразователя постоянного напряжения.