Преобразователь постоянного напряжения в постоянное

(51)5 Н 02 М 3/335 ОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР ЙЖЦ," . ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(57) Изобретение относится к электротехнике иможет быть использовано в источниках вторичного электропитания. Цель - повышение.Ы 2 1594664 А качества выходного напряжения путем снижения пульсаций. Преобразователь постоянного напряжения в постоянное содержит полупроводниковый ключ 1, присоединенный к входным выводам через первичную обмотку 2 силового трансформатора 3, вторичная обмотка которого связана через выпрямитель и фильтр 9 с выходными выводами. При переключении полупроводникового ключа 1 происходит резонансный заряд первого 5 и второго 6 конденсаторов через первый 10 и четвертый 8 диоды, а затем разряд через второй 11 и третий 7 диоды. Таким образом, энергия с входа преобразователя на выход поступает как при открытом, так и при закрытом состоянии полупроводникового ключа 1. 2 ил.Изобретение относится к электротехнике иможет быть использовано в источниках вто- .ричного электропитания систем радиотехники, автоматики и вычислительнойтехники. 5целью изобретения является повышение качества выходного напряжения путемснижения пульсации,На фиг,1 приведена электрическая схема преобразователя; на фиг.2 - диаграммы 10токов и напряжений на элементах преобразователя постоянного напряжения в постоянное.Преобразователь постоянного напряжения в постоянное содержит полупроводниковый ключ 1, присоединенный квходным выводам через первичную обмотку2 силового трансформатора 3, вторичная обмотка 4 которого связана через первый 5 ивторой 6 конденсаторы и третий 7 и четвертый 8 диады с входом фильтра 9, при этомпервый 10 и второй 11 диоды присоединенык точкам соединения конденсаторов 5 и 6 идиодов 7 и 8, блок 12 управления.Блок 12 управления может быть выпалнен по одной из известных схем, которыеобеспечивают на выходе, например, управляющие импульсы постоянной длительности со скважностью не менее 2 илиимпульсы длительностью, определяемой 30прекращением проводимости через первый10 и (или) второй 11 диоды, или импульсыдлительностью, определяемой длительностью палуволны тока, проходящей через полупроводниковый ключ 1. 35В качестве полупроводникового ключа1 может быть использован например, биполярный (полевой) транзистор или высокочастотный тиристор, имеющие в своемсоставе обратный диод, 40Силовой трансформатор 2 может представлять собой единую конструкцию, в которой первичная 2 и вторичная 4 обмоткинамотаны на общий магнитоправод. Крометого, для обеспечения требуемого значения 45эффективной индуктивности рассеяниячасть первичной или (и) вторичных обмотокможет быть выполнена нэ отдельном магнитопроводе или без него.Фильтр 9 мовепредставлять собой как 50просто фильтрующий конденсатор, так и более сложную структуру,Преобразователь работает следующимобразом.При замыкании ключа 1 под действием 55импульсов управления (диаграмма 13 нафиг.2) с блока 12 управления к первичнойобмотке 2 силового трансформатора 3 прикладывается входное напряжение и черезнее начинает протекать ток (диаграмма 14о на фиг,2). Начинает протекать ток и ва вторичной обмотке 4, который через диод 10 заряжает конденсатор 5, одновременно протекает ток через диод 8 и заряжает конденсатор 6, а также передается в фильтр 9 и нагрузку.При этом параметры резонансных цепей: конденсатор 5, обмотка 4, конденсатор 6, обмотка 4 выбираются таким образом, чтобы длительности заряда конденсаторов 5 и 6 приблизительно совпадали, Емкость конденсатора фильтра 9 выбирается значительно большей по сравнению с емкостями конденсаторов 5 и 6, что при высокой частоте преобразования практически исключает влияние нагрузки на длительность заряда конденсаторов 5 и 6, Таким образом, через первичную обмотку 2 силового трансформатора 3 проходит полуволнэ тока практически синусоидальной формы длительностью, определяемой параметрами указанных резонансных цепей - отличие от синусоидального будет на величину тока намагничивания силового трансформатора 3. По окончании полуволны тока через вторую половину вторичной обмотки 4 силового трансформатора 3 и диод 11 начинается перезаряд конденсатора 6, что приводит к компенсации тока намагничивания и протеканию тока через первичную обмотку 2 силового трансформатора 3 в обратном направлении, который замыкается через источник входного напряжения и диод полупроводникового ключа, После компенсации тока намагничивания сигнал с блока 12 управления переводит ключ 1 в разомкнутое состояние, Энергия, накопленная конденсатором 5 через диод 7 передается в фильтр 9 и нагрузку, При возникновении перегрузки по току (момент времени 16 на фиг.2) уменьшается выходное напряжение (диаграмма 15 на фиг.2) преобразователя и часть энергии, накопленной конденсатором 5 за время замкнутого состояния ключа 1 возвращается в источник входного напряжения через силовой трансформатор 3 и диод ключа, При возникновении короткого замыкания (момент времени 17 на фиг,2) вся энергия, за исключением потерь, переданная во вторичную обмотку 4 силового трансформатора 3, рекуперируется назад в источник входного напряжения, не приводя к выходу из строя преобразовэтеля.Таким образом, в предлагаемом преобразователе передача энергии в фильтр 9 и нагрузку осуществляется как на этапе замкнутого, так и разомкнутого состояния полупроводникового ключа 1, что обеспечивает существенное снижение пульсации выходного напряжения преобразователя.1594 б 64 Формула изобретения Составитель. Н,ЦишевскаяРедактор Н.Лазоренко Техред М.Моргентал Корректор В.Ги Тираж 498 Подписное,венного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Рауаская наб., 4/5 Заказ 2836 ВНИИПИ Госуд Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10 Преобразователь постоянного напряжения в постоянное, содержащий полупроводниковый ключ, подключенный к 5 входным выводам через первичную обмотку силового трансформатора, средний вывод вторичной обмотки которого присоединен к первому входному выводу фильтра, выход которого подключен к выходным выводам; 10 первый и второй диоды, первый и второй конденсаторы, блок управления, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения качества выходного напряжения путем снижения пульсаций, введены третий и четвертый диоды, присоединенные первыми выводами к второму входному выводу фильтра, а вторыми выводами соединенные через первый и второй конденсаторы с крайними выводами вторичной обмотки силового трансформатора, при этом первые выводы первого и второго диодов подключены к среднему выводу вторичной обмотки силового трансформатора, а вторые выводык вторым выводам третьего и четвертого диодов,