Однотактный резонансный преобразователь

(54) ОДНОТАКТНЫЙ РЕЗРАЗОВАТЕЛЬ НСНЫЙ ПРЕО 57) Изоехнике 8/У СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 126860/24-079.07.867.02.88. Бюл. Яф.Н,Новйнский21.314.57(088.8атент США 9 42502 М 3/335, 197А В 15. Сборник- М.: Радио и срис. 5. тение относится к электр ожет быть использовано в вторичных источниках питания. Цельизобретения - повышение КПД и надежности, Преобразователь содержит транзисторные ключи 1 и 2, резонансныйконтур, выполненный на конденсаторе3 и первичной обмотке силового трансформатора 4, систему управления 6,Введение токового трансформатора 5и подключение системы управления 6 квыходным выводам обеспечивает повышение КПД за счет работы трансформаторов в двухтактном режиме и перемагничивания сердечников по полному циклу. Яовьппение надежности обеспечивается за счет плавного переключениятранзисторов, 2 ил.Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано при разработке вторичныхисточников питания.Цель изобретения - повышение КПД5и надежности,На фиг. 1 приведена схема однотактного резонансного преобразователя,на фиг.2 - временные диаграммы работы 10преобразователя (при номинальнойи пониженной нагрузках).Преобразователь содержит первый 1и второй 2 транзисторные ключи, конденсатор 3, силовой трансформатортоковый трансформатор (датчика тока)5, систему 6 управления, выпрямитель7 и индуктивный фильтр 8,Преобразователь работает следующимобразом. 20В установившемся режиме в моментсо (фиг. 2) система 6 управления вырабатывает тактовый импулЬс отпирающей полярности для транзистора 1,который поддерживается во включенном 25состоянии до момента г т.е. в течение длительности протекания полуволнысинусоидального резонансного тока,которая приблизительно определяетсясоотношением 30 где С - величина емкости накопительного конденсатора;Ь- эквивалентная индуктивность, включающая пересчитанные распределенную индуктивность силовой цепи,индуктивность рассеяниясилового трансформатора 4 40,и индуктивность фильтра 8.Длительность цикла отбора энергии является медленно изменяющейся функцией тока нагрузки.По окончании протекания кванта энергии в нагрузку конденсатор 3 заряжается до величины, близкой Чток в первичной обмотке токового трансформатора 5 прекращается, транзистор 1 автоматически выводится из насьпцения и запирается. По истечении необходимой паузы, изменяемой в зависимости от величины нагрузки системой 6 управления, в момент с появляется тактовый импульс отпирающей полярности для транзистора 2, который также поддерживается во включенном состоянии токовым трансформатором 5 и выключаетСя по окончании разряда накопительного конденсатора 3 на нагрузку через силовой трансформатор 4, выпрямитель 7 и индуктивный фильтр 8.При этом трансформаторы 4 и 5 работают в двухтактном режиме, а их сердечники перемагничиваются по полному циклу. Для уменьшения влияния неидеальности транзисторных ключей, выражающейся в конечной величине падения напряжения на транзисторах в насьпценном состоянии Чна симк- энас ы ц)фметричность двухтактного режима работы трансформаторов коллектор транзистора 2 может быть подключен к отводу первичной обмотки силового трансформатора 4 (фиг. 1, пунктир). Резонансный принцип работы преобразователя с плавными формами коллекторных токов транзисторов ослабляет влияние некоторого расхождения величины напряжения, прикладываемого к первичной обмотке силового трансформатора 4 при прямом и обратном циклах, на симметричность перемагничивания и одностороннее насьпцение не наблюдается.Силовой трансформатор 4 может иметь несколько вторичных обмоток, предназначенных для получения ряда вторичныхапряжений, Транзисторные ключи могут быть иного типа проводимости, тогда для их управления потребуются гальванически развязанные вторичные обмотки токового трансформатора 5.На фиг. 2 изображены диаграммы работы преобразователя при облегченной нагрузке. С увеличением тока нагрузки или уменьшением входного напряжения Ч и система 6 управления увеличивает частоту формирования тактовых импульсов для поддержания установленной величины выходного напряжения Ч(фиг. 2). Однако максимальная длительность цикла резонансного отбора энергии не должна превьппать 507 от периода преобразования, Попытка дальнейшего увеличения задающей частоты приводит к коммутации транзисторов 1 и 2 не при нулевом токе, что вызывает дополнительные потери и нарушение резонансного режима работы преобразователя. Возможно решение с построением ключей 1 и 2 на основе МДП-транзисторов и включением датчика 5 тока в г.юбую точку их общей выходной цепи. Такое построение схемы резонансного преобразователя позволяет повысить частоту преобразования за счет болеевысоких частотных свойств полевых транзисторов и улучшить технологичность преобразователя исключением моточного изделия.Формула изобретенияОднотактный резонансный преобразователь постоянного напрякЬния, содержащий подсоединенные к входным выводам и включенные последовательно первый транзисторный ключ и ЕС- контур, выполненный на конденсаторе и первичной обмотке силового трансформатора, имеющего вторичную обмотку, причем ЬС-контур зашунтирован силовой цепью второго транзисторного ключа, управляющие входы первого и второго транзисторных ключей объединены и подключены к системе управления, одни из одноименных силовых выводов транзисторных ключей имеют общую точку, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения КПД и надежности, введены выпрямитель, индуктивный фильтр и датчик тока в виде токового трансформатора, первичнаяобмотка которого включена между конденсатором и общей точкой транзисторных ключей, к управляющим входамкоторых подключена его вторичная обмотка, причем вторичная обмотка силового трансформатора через выпрямительи индуктивный фильтр соединена с выходными выводами, к которым подключенвход системы управления.