Преобразователь постоянного напряжения в постоянное

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК А 1 51)4 Н 02 М 3 337 ОПИОА ЗОБРЕТЕ ЕПЬСТВ Бюл. В 12й научно-истелевидения едовательрадиове ь, О.Г.Носо 088.8) У 40891978 й, 1 ро ации В 9,блемы миниатюИП РЗА. М.:145-155,С: ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ А ВТОРСНОМУ СВ(56) Патент СШАкл. Н 02 М 3/335Сборник статеризации и унификЗнание, МДНТП, 1рис, 1. 54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ57) Изобретение относится к элект,8013852 О 6 ротехнике и может быть использованово вторичных источниках электропитания. Цель изобретения - повьшениенадежности путем уменьшения уровняимпульсных помех. Устройство содержитвысоковольтный выпрямитель 1,ключевыекаскады 3, 4, высокочастотный трансформатор 5, блок управления 7, согласующие трансформаторы 8, 9. Введена обмотка 10 трансформатора 5, концом подключенная к токопроводящейпластине 11, установленной черезизолирующую прокладку на радиаторетранзистора ключевого каскада 4. Указанное подключение обмотки обеспечивает противофазное компенсирующеенапряжение напряжению импульсныхпомех в транзисторе. 1 з,п, ф-лы,3 ил.Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано вовторичных источниках электропитаниярадиоэлектронной аппаратуры.5Цель изоЬретения - повышение надежности путем уменьшения уровня импульсных помех.На фиг. 1 приведена структурнофункциональная схема устройства, нафиг. 2. - реализация узла ключевогокаскада, в котором осуществлена компенсация емкостных токов, вызывающих импульсную помеху, на фиг. 3реализация узла согласующего трансформатора, в котором осуществленакомпенсация емкостных токов, вызывающих импульсную помеху,Устройство (фиг. 1) содержит блоквысоковольтного выпрямителя 1, емкостной делитель напряжения 2, клю,чевые каскады 3 и 4, выполненные натранзисторах и образующие схему преобразователя напряжения, высокочастотный трансформатор 5, первичная обмотка которого своим началом подсоединена к точке соединения ключевых каскадов 3 и 4, а концом к средней точке емкостного делителя 2, блок 6выходного выпрямителя, вход которого 30соединен со вторичной обмоткой высокочастотного трансформатора 5, блокуправления 7, вход которого соединенс выходом блока выходного выпрямителя 6, а два выхода через согласующиетрансформаторы 8 и 9 соединены соответственно со входами ключевых каскадов 3 и 4, высокочастотный трансформатор 5 содержит дополнительнуюобмотку 10, начало которой подсоединено к средней точке емкостного делителя 2, а конец к токопроводящейпластине 11, установленной через изолирующую прокладку на радиаторе совместно с транзистором ключевого каскада 4,На фиг, 2 изображена конструктивная реализация части схемы устройства в соответствии с фиг, 1. Транзистор 12 ключевого каскада 4 установлен на радиаторе 13 через первуюизолирующую прокладку 14, С обратнойстороны радиатора 13 через вторуюизолирующую прокладку 15 установленатокопроводящая пластина 11, подсоединенная к концу дополнительной обмотки 10 трансформатора 5. Диоды 16выпрямительного блока 6 установленына радиаторе 17 через изолирующую прокладку 18, На фиг. 2 показаны следующие емкостные связи между конструктивными элементами: 9 - емкость между коллектором О транзистора 12 и радиатором 13, 21 - емкость между пластиной 11 и радиатором 13, 22 емкость между диодами 16 и радиатором 17, 23 - емкость между радиаторами 13 и 17.На фиг. 3 изображен другой фраг-мент принципиальной схемы устройства в соответствии с фиг. 1. Согласующий трансформатор 8 содержит первичную 24, вторичную 25 и дополнительную 26 обмотки, На фиг. 3 показаны следующие емкостные связи; 27 в . ем- кость между обмотками 24 и 25. 28 емкость между обмотками 24 и 26, 29 - емкость между элементами блока управления 7. 30 - нагрузка, 31 - эквивалентная емкость блока 6, 32 - первичная обмотка трансформатора 5,Устройство (фиг. 1) работает следующим образом.Переменное напряжение сети выпрямляется в Ьлоке высоковольтного выпрямителя 1. При этом, на крайних точкахемкостного делителя 2 создается пос-,тоянное напряжение, равное амплитуденапряжения сети, Это напряжение служит дпя питания полумостового преобразователя, основу которого составляют ключевые каскады 3 и 4 и высокочастотный трансформатор 5. Преобразователь генерирует высокочастотныйимпульсный сигнал, который выпрямляется в блоке выходного выпрямителя 6. Стабилизация выходного напряжения обеспечивается за счет обратнойсвязи с выхода блока выходного выпрямителя 6 через блок управления 7и согласующие трансформаторы 8 и 9на входы ключевых каскадов 3 и 4.Вследствие возникновения емкостныхсвязей между элементами схемы, находящимися под высоким переменным потенциалом, и элементами, находящимися под низким потенциалом, на выходе устройства создается большойуровень импульсных помех, Для их подавления в высокочастотный трансформатор 5 введена дополнительная обмотка 10, формирующая противофазноекомпенсирующее напряжение, прикладываемое к средней точке емкостногоделителя 2 и к токопроводящей пластине 11,Рассмотрим компенсацию импульсных помех на фрагменте схемы устройства, изображенном на фиг. 2.В нагрузку 31 проникает ток помехи за счет емкостной связи транзис 5 тора 12 ключевого каскада 4 с элементами блока 6 выходного выпрямителя. Блок 6 имеет эквивалентную емкость 31, Ток помехи протекает от первичной обмотки 33 трансформатора 5 по следующему контуру:32-20-19-23-22-16-30-31-32.15Для компенсации указанного тока помехи с обратной стороны радиатора 13, напротив транзистора 12, через вторую изолирующую прокладку 15, такую же, как первую прокладку 14 между 20 транзистором 12 и радиатором 13, прикреплена металлическая пластина 11, имеющая ту же конфигурацию и площадь контакта, что и коллектор 20 транзистора 12, и подсоединена к кон цу дополнительной обмотки 10 трансформатора 5. При этом образуется новый контур, по которому протекает компенсирующий ток:3010-11-21-23-22-16-30-31-10.Так как пластина 11 имеет ту же конфигурацию и площадь контакта, что и коллектор 20 транзистора 12, ее емкостная связь 21 с радиатором 13 будет равна емкостной связи .19 коллектора 20 с радиатором 13. Пред" полагая, что первичная 32 и дополнительная 10 обмотки трансформатора 5 имеют одинаковое число витков, возникающие при этом на них напряжения будут одинаковы по величине и противоположны по знаку. При этих условиях ток помехи и компенсирующий ток будут равны по величине и противоположны по направлению, вследствие чего они взаимно уничтожаются.Другой составляющей тока помехи, протекающего через нагрузку 30, является ток за счет емкостной связи. 50 между обмотками согласующего трансформатора 8. протекающий по следующему контуру (фиг, 3):33 - 28 - 30 - 31 - 32 - 33,Для компенсации данного тока помехи в согласующий трансформатор 8 введена дополнительная обмотка 26,один изконцов которой подсоединенк концу обмотки 10. В результатеобразуется новый контур, по которомупротекает компенсирующий ток:10 - 28 - 29 - 30 - 31 - 10,При тех же условиях, что и вьше, т,е. когда напряжения на первичной 33 и дополнительной 10 обмотках трансформатора 5 равны, и при бифилярной намотке (с одинаковым числом витков) вторичной 25 и дополнительной 26 обмоток трансформатора 8 ток помехи и компенсирующий ток будут равны по величине и противоположны по направлению, вследствие чего они взаимно уничтожаются.Таким образом, уровень помех на выходе существенно снижен, за счет их компенсации внутри элементов и узлов, в которых они возникают.Формула изобретения1, Преобразователь постоянного напряжения в постоянное, выполненный по полумостовой схеме на двух ключевых каскадах, транзисторы которых установлены через изолирующую прокладку на радиаторах, емкостном делителе и высокочастотном трансформаторе,первичная обмотка которого своим началом подсоединена к точке соединения ключевых каскадов, а концом - к средней точке емкостного делителя, и содержащий блок выходного выпрямителя, вход которого соединен с вторичной обмоткой высокочастотного трансформатора, блок управления,входом соединенный с выходом блока выходного выпрямителя, и два согласующих трансформатора, первичные обмотки которых подключены к выходу блока управления, а вторичные - к управляющим входам соответствующих ключевых каскадов, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности путем уменьшения импульсных помех, в него введена токопроводящая пластина и дополнительная обмотка высокочастотного трансформатора, Ьифилярно намотанная с первичной обмоткой, причем начало дополнительной обмотки соединено с концом первичной обмотки, а конец - с токопро. .водящей пластиной, имеющей конфигу1385206 Составитель Н. евская Корректор И,Демчик ред Л,Олий актор И.Сегля Тираж 665 ПодписГосударственного комитета СССРелам изобретений и открытийосква, Ж, Раушская наб., д. 4 каэ 1418/5 п 13035Производственно-полиграфическое предприятие,Проектная город рацию и площадь контакта транзистора и установленной через изолирующую прокладку на общем радиаторе транзистора ключевого каскада, коллектор которого подсоединен к общей точке соединения ключевых каскадов.2. Преобразователь по п. 1, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что ввецена дополнительная обмотка в согласующий трансформатор, вторичная обмотка которого одним концом соединена с точкой соединения ключевых каскадов, причем дополнительная обмотка намотана бифилярно с укаэанной вторичной обмоткой и свободным концом подключена к концу дополнительной обмотки высокочастотного транс форматора.