Преобразователь постоянного напряжения

(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ(57) Изобретение относится к областиэлектротехники и может быть использовано в источниках вторичного элропитания. Цель - повышение Кобразователь содержит транзисту которого эмиттер присоединенвому выходному выводу, база пок опорному элементу 2, а коллектор3Ф соеди дросс)вод я с входным3 управлен не) я присо оммутир жду колл 1. При на 3 от ыходных ующего зве входу управления3, включенного мебазой транзисторакоммутирующего звтранзистор 1, накоторого действуеное напряжению опПри этом избытоквходным напряжени ектором отпиран ирается выводах апряжение, раного элемента 2.ряжения междуи на опорном элен ект ПД, Преор 1,к пер- дключен Сл ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГННТ СССР менте падает на первичнои обмотке 4дросселя,ток в которой больше токаколлектора транзистора 1. Избыток тка первичной обмотки дросселя отводится через коммутирующее звено вопорный элемент 2, При запираниитранзистора 1 энергия, накопленнаяв дросселе, через вторичную обмотку5 дросселя и диод 6 рекуперируетсяв нагрузку, 1 з,п. ф-лы, 2 ил.Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано висточниках втоРичного электропитаниясистем радиотехники, автоматики и вычислительной техники,Цель изобретения - повышение КПДПреобразователя постоянного напряжения.На фиг, 1 приведена схема электрическая преобразователя постоянногоНапряжения без гальванической развязки; на фиг. 2 - то же, с гальваЙической развязкой входных и выходныхвыводове 15Преобразователь постоянного напряжения содержит транзистор 1, источник2 опорного напряжения, коммутирующеезвено 3, первую 4 и вторую 5 обмоткидросселя и диод 6.2 ОНа фиг, 1 представлен случай, ког,да эмиттерная цепь образована активной нагрузкой, В этом случае цепь из1последовательно соединенных второйобмотки 5 дросселя и диода 6 оказывается подключенной между эмиттеромтранзистора 1 и общим проводом,. Еслив эмиттерную цепь транзистора 1 введен трансформатор (фиг. 2), его перВичную обмотку 8 подключают междуэмиттером транзистора 1 и общим проводом, а вторичную обмотку 9 черезвыпрямительный диод 10 - к выходнымвыводам устройства. Цепь из обмотки5 и диода 6 в этом случае подключаютмежду выходными выводами,Источник 2 опорного напряжения принеобходимости, кроме собственно опорного элемента 11, может содержатьв своем составе развязывающий диод12. В качестве опорного элемента может быть установлен резистор, стабилитрон, параметрический стабилизатор или стабилизатор, управляемыйс выхода устройства.45 В качестве коммутирующего звена 3 может быть использован механический прерыватель либо управляемый полупроводниковый элемент. На фиг. 1 в качестве коммутирующего звена используется коллекторно-эмиттерная цепь транзистора. Коммутирующий транзистор управляются с выхода блока 13 управления, выходы которого подключены к базам соответствующих транзисторов. Блок 13 управления может содержать задающий генератор 14 и транзисторный согласующий каскад. При наличии питающих напряжений задающий генератор 14 вырабатывает импульсы напряжения, которые с помощью транзисторного согласующего каскада преобразуются в импульсы тока, отпирающие транзистор коммутирующего звена 3, а также запускающие источник 2 опорного напряжения и открывающие транзистор 1. При этом напряжение на выходных, выводах 15 и 16 равно напряжению опорного элемента за вычетом падения напряжения на базоэмиттерном переходе транзистора 1, Одновременно на коллекторе транзистора 1 напряжение равно сумме опорного напряжения и падению напряжения на коммутирующем звене 3. Таким образом напряжение между коллектором и эмиттером транзистора 1 фиксировано и может быть достаточно малым, что снижает потери на транзисторе 1. При отпирании транзистора 1 ток в первичной обмотке дросселя 4 равен или больше тока коллектора транзистора 1, Избыточная часть тока первичной обмотки 4 .дросселя ответвляется через коммутирующее звено 3 в опорный элемент, При запирании транзистора 1 и коммутирующей цепи 3 энергия, накопленная в дросселе 4, рекуперируется в нагрузку. Аналогичным образом работает преобразователь на фиг, 2,Таким образом, с помощью введения в коллекторную цепь транзистора 1 двухобмоточного дросселя позволяет преобразовать энергию, теряемую в коллекторной цепи транзистора (ту ее часть, что в устройстве-прототипе рассеивалась в тепло на сопротивлении коллекторного), в энергию .магнитного поля индуктивного элемента, возвращаемую в следующий полупериод источником тока в нагрузку. При этом падение напряжения между силовыми выводами ключевого транзистора фиксируется на достаточно малом уровне, независящем от разницы входного и опорного напряжений, что позволяет снизить мощность, рассеиваемую в тепло при нагреве регулирующего элемента, повышая КПД преобразования;Формула изобретения1. Преобразователь постоянного напряжения, содержащий транзистор, эмиттер, которого связан с выходными выводами, а база присоединена к первоЗаказ 254 б Тираж 496 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытия 113035 Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5 и ГКНТ СЧС 1 ронзволстненно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 101 515893 му выводу опорного элемента, второй вывод которого подключен к первому входному выводу, блок управления, выход которого присоединен к входу управления коммутирующего звена, первый силовой вывод которого подключен к базе транзистора, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения КПД, введен диод и двухобмоточный дроссель,1 О первичная обмотка которого включена между вторым входным выводом и коллектором транзистора, а вторичная обмот 59 6ка присоединена через диод к выходнымвыводам, при этом второй силовой вывод коммутирующего звена подключен кточке соединения первичной обмоткидросселя и коллектора транзистора,2. Преобразователь по и. 1, о т -л и ч а ю щ и й с я тем, что длягальванической развязки входных ивыходных выводов, указанная связьэмиттера транзистора с выходными выводами осуществлена через трансформатор и выпрямительный диод,