Преобразователь постоянного напряжения в постоянное

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ 79 РЕСПУБЛ 51) 4 М 3/3 ГОСУДАРСТВ ПО ДЕЛАМ И НЫЙ КОМИТЕТ СССРОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ИСАНИЕ ИЗОБ(71) Ленинградский электротехнический институт связи им. проф.М,А.Бонч-Бруевича(56) Преобразователи с размагничивающей обмоткой в источниках питания (русский пер.). - Электроника1978, т. 51, Р 3, с. 51, рис. 2.Герасимов А.А. и др. Особенностипроектирования высокочастотных одноактных преобразователей. - Электрон-.ная техника в автоматике, 1982,вып. 13, с, 21-28, рис. 1, 5,Авторское свидетельство СССРР 90201, кл. Н 02 М 3/335, 1982.(57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано всистемах втори ных источников питания. Цель изобретения - повышениеКПД и снижение уровня высокочастотных помех путем исключения скачков напряжения на коллекторе регулирующего транзистора при его коммутации.При включенном регулирующем транзисторе (РТ)напряжение на коллектореблизко к нулю, а на вторичной обмотке силового трансформатора формируется напряжение, отпирающее. выпрями."тельный диод 3. Индуктивность дросселя насыщения 7 при этом близка к нулю, Замыкающий диод 4 закрыт, токдросселя 5 возрастает и энергия передается в нагрузку. При выключенииРТ 1 ток коллектора уменьшается донуля. Шунтирующий конденсатор (К) 8заряжается током, накопленным трансформатором на этапе передачи энергиив нагрузку. Диод 4 открывается поддействием ЭДС самоиндукции дросселя5, диод 3 закрывается. Введенныйдроссель насыщения 7 и К 8 с обратным диодом 9, включенные параллельноРТ 1, обеспечивают увеличение частоты колебательного разряда К 8 иуменьшение коллекторного тока до нуля. Подключение размагничивающей об-мотки, соединенной с диодом 1 О, повышает надежность путем рекуперациичасти энергиив нагрузку.1 з.п.ф-лы,2 илИзобретение относится к электротехнике и может быть использован вовторичных источниках постоянного напряжения с бестрансформаторным входом.Целью изобретения является повыше 5 ние КПД и снижение уровня высокочастотных помех путем исключения скачков напряжения на коллекторе регулирующего транзистора при его коммутации,10На фиг.1 приведена принципиальная схема устройства; на фиг.2 - временные диаграммы, поясняющие ее работу.Устройство содержит регулирующий транзистор 1, соединенный с отрица 15 тельным входным выводом источника питания и включенный последовательно с первичной обмоткой силового трансформатора 2, началом присоеди-ненной к положительному входному вы 20 воду. При этом начало вторичной обмотки силового трансформатора 2 подключено к аноду выпрямительного диода 3, а конец - к аноду замыкающего диода 4, подключенного к входу сглаживающего ЬС-фильтра, содержащего накопительный дроссель 5 иконденсатор 6. Между катодами выпрямитель- ного и замыкающего диодов включен дроссель насыщения 7, а параллельно регулирующему транзистору 1 включен шунтирующий конденсатор 8, обратный диод 9, анодом соединенный с отрицательным входным выводом. Начало размагничивающей обмотки силового трансформатора 2 соединено с отрицательной обкладкой конденсатора .6, а конец - с анодом ограничительного диода 10, катодом подключенного к положительной обкладке конденсатора 6.40Устройство работает следующим образом.При включении регулирующего транзистора (интервал времени С,сна периоде фиг.2) напряжение на его45 коллекторе близко к нулю (Пз на фиг.2 а). Первичная обмотка трансформатора 2 подключена к источнику питания, а на вторичной обмотке формируется напряжение, отпирающее выпрямительный диод 3. Индуктивность дросселя насыщения 7 в укаэанном интер- . вале времени уже близка к нулю. Замыкающий диод 4 закрыт, ток накопительного дросселя 5 и ток коллектора 55 (фиг.2 о) возрастает, энергия источника питания передается в нагрузку преобразователя. В момент времени 1 =на базу транзистора подается выключающий сигнал, и ток через него скачкообразно уменьшается до нуля (фиг,28), Конденсатор, шунтирующий транзистор, начинает заряжаться током, накопленным трансформатором на этапе передачи энергии в нагрузку. Диод 4 открывается под действием ЭДС самоиндукции дросселя 5 и замыкает ток дросселя 5 через нагрузку. Выпрямительный диод 3 закрывается. В моментвремени= СЗ, соответствующий равенству напряжения на размагничивающей обмотке напряжению на выходе,включается ограничительный диод 10. В интервале времени Сс С спри открытом диоде 10 часть энергии, накопленной трансформатором, передается в нагрузку, Поскольку число витков размагничивающей обмотки выбрано меньшим или равным удвоенному числу витков вторичной обмотки, напряжение на коллекторе регулирующего транзистора ограничивается на уровне, большем или равном удвоенному напряжению источника питания ЕЯ э. У , Ъ 2 Е) на фиг,2 а. В случае большего числа витков размагничивающей обмотки ограничение коллекторного напряжения происходит на уровне Пс 2 Е, При скзажности импульсов коллекторного напряжения, равной двум, это приводит к появлению постоянной составляющей напряжения напервичной обмотке трансформатора,т.е. - к неограниченному накоплению энергии, вследствии чего устройствотеряет работоспособность, В момент времени 1 = С диод 10закрывается и начинается колебательный перезаряд конденсатора 8 черезиндуктивность намагничивания трансформатора 2, Вследствие этого напряжение на коллекторе транзистора 1 понижается. В момент времени 1 = С, когда это напряжение достигает величины напряжения источника питания, напряжение на первичной и, следовательно, на вторичной обмотке трансформатора 2 становится равным нулю, выпрямительный диод 3 открывается, и, поскольку замыкающий диод 4 также остается открытым, дроссель насыщеения подключается параллельно вторичной обмотке трансформатора. При этом напряжение на коллекторе продолжает уменьшаться с повышеннойскоростью, поскольку частота колебательного разряда конденсатора 8 увеличивается. Если индуктивность дросселя насыщения достаточно велика по., сравнению с индуктивностью намагничивания трансформатора, то в определенный момент времени 1 = С (фиг.2 а)напряжение на коллекторе достигаетнулевого уровня. При этом включающийобратный диод 9 замыкает ток индуктивности.намагничивания трансформатора, а напряжение на коллекторе остается равным нулю. В момент времениток диода 9 достигает нулевого уровня, а танзистор открывается 15входным сигналом и остается открытымдо момента времени=(Фиг.2 а,5),когда на его базу поступает запирающий сигнал. Далее все описанные процессы повторяются. 20Включение дросселя насыщения 7 вцепь выпрямительного диода 3, а также обратного диода 9 и шунтирующегоконденсатора 8 позволяет полностьюисключить скачки коллекторного напряжения и связанные с ними потеримощности.Подключение размыкающей обмотки,соединенной с ограничительным диодомк выходу преобразователя, позволяет З 0дополнительно повысить КПД устройства за счет рекуперации части избыточной энергии, накопленной трансформатором, в нагрузку (а не в источник,так в известном устройстве) и павысить надежность путем ограниченияуровня напряжения на коллекторе транзистора. За счет исключения скачковнапряжения на коллекторе регулирующего транзистора и, следовательно, 40на входе сглаживающего фильтра, пред-.ложенный преобразователь обеспечивает пониженный уровень помех на выходе,Формула изобретения1. Преобразователь постоянного напряжения в постоянное, содержащий силовой трансформатор с первичной и вторичной обмотками, регулирующий транзистор, включенный последовательно с первичной обмоткой и входными выводами, а вторичная обмотка с выпрямительным диодом, подключена параллельно замыкающему диоду и входу ЬС- фильтра, выполненного на накопительных дросселе и конденсаторе, о т - л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью-повышения КПД и снижения уровня высокочастотных помех путем исключения скачков напряжения на коллекторе регулирующего транзистора при его коммутации, введены шунтирующий конденсатор, обратный диод и дроссель насыщения, причем дроссель насыщения включен между одноименными выводами выпрямительного и замыкающего диодов, а параллельно соединенные шунтирующий конденсатор и обратный диод подключен встречно-параллельно силовому переходу регулирующего транзистора,2. Преобразователь по п.1, о т - л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения КПД и ограничения уровня напряжения на коллекторе регулирующего транзистора путем рекуперации энергии трансформатора, введенная размагничивающая обмотка началом подключена к отрицательному выходному выводу, а другим концом - к аноду ограничительного диода, катод которого подключен к положительному входному выводу, причем число витков раэмагничивающей обмотки выбрано меньшим или равным удвоенному числу витков вторичной обмотки.1279028 ЬФ 17 евска оставитель Н.Циш яехред В.Кадар Корректор В.Бутяга актор Г.Герб ПодписССР,Тираз 631НИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и открытий 13035, вмоскве, Ж, Раушская н 851/56