ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ

Предполагаемая полезная модель относится к преобразовательной технике и может быть использована в источниках вторичного электропитания.
Известен преобразователь постоянного напряжения в постоянное, содержащий подключенные к первому входному выводу последовательно соединенные первый электронный ключ, первичную обмотку трансформатора, датчик тока, второй электронный ключ, подключенный ко второму входному выводу и через конденсатор к первому входному выводу, к которому подключен катод первого диода, анод которого подключен к точке соединения датчика тока и второго электронного ключа, точка соединения последнего со вторым входным выводом подключена к аноду второго диода, катод которого подключен к точке соединения первого электронного ключа и первичной обмотки трансформатора, вторичная обмотка которого подключена через выпрямитель к выходным выводам, параллельно которым подключен делитель напряжения, выход которого подключен к первому входу блока связи, второй вход которого подключен к выходу датчика тока, выход его подключен к входу блока управления, первый и второй выходы которого подключены к управляющим входам первого и второго электронных ключей соответственно, (см. п. US №5933335, НКИ 363-25, 1999)
Недостатком преобразователя является ограниченные функциональные возможности - имеется только один выходной канал.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому техническому решению является преобразователь постоянного напряжения в постоянное, содержащий первый вывод для подключения источника постоянного напряжения, к которому подключены последовательно соединенные первый электронный ключ, первичная обмотка трансформатора, второй электронный ключ, выход которого подключен ко второму выводу для подключения источника постоянного напряжения и к аноду первого диода, катод которого подключен к точке соединения первого ключа и первичной
обмотки трансформатора, катод второго диода подключен к точке соединения первого вывода для подключения источника постоянного напряжения и первого электронного ключа, анод его подключен к точке соединения второго ключа и первичной обмотки трансформатора, вторичная обмотка которого подключена через выпрямитель и фильтр к выходу преобразователя, а также блок управления, вход которого подключен к выходу преобразователя, первый и второй выходы его подключены соответственно к управляющим входам первого и второго электронных ключей, (см. з. GB №2385950, Н 02 М 3/335, 2003)
Недостатком преобразователя является ограниченные функциональные возможности - имеется только один выходной канал. При организации второго выходного канала необходим дополнительный блок обратной связи, увеличиваются массогабаритные показатели трансформатора за счет второй вторичной обмотки, уменьшается надежность преобразователя.
Техническим результатом предложенного технического решения является расширение функциональных возможностей за счет формирования второго выходного канала при сохранении массогабаритных показателей присущих одноканальному преобразователю.
Поставленный результат достигается тем, что в преобразователь постоянного напряжения в постоянное, содержащий последовательно соединенные первый электронный ключ, подключенный к первому выводу для подключения источника питания, первичную обмотку трансформатора и второй электронный ключ, подключенный ко второму выводу для подключения источника питания, первый диод, катод которого подключен к точке соединения первого электронного ключа и первого вывода для подключения источника питания, анод его подключен к точке соединения второго электронного ключа и первичной обмотки трансформатора, к точке соединения последней с первым электронным ключом подключен катод второго диода, блок управления, первый и второй выходы которого подключены соответственно к управляющим входам первого и второго
электронных ключей, а также вторичную обмотку трансформатора, подключенную через выпрямитель и фильтр к выводам первого выходного канала, введен конденсатор, первый вывод которого подключен к аноду второго диода и к первому выводу второго выходного канала, второй вывод его подключен к точке соединения второго электронного ключа и второго вывода для подключения источника питания и является вторым выводом второго выходного канала.
Анализ известных технических решений из патентной и научно-технической литературы показал, что на настоящее время предложенный преобразователь постоянного напряжения в постоянное обладает новизной.
На фиг.1 представлен преобразователь постоянного напряжения в постоянное, на фиг.2а, б - временные диаграммы, представляющие напряжения на управляющих входах первого (2а) и второго (2б) электронных ключей.
1
1
2
1
1
2
1
2
Преобразователь постоянного напряжения в постоянное (фиг.1) содержит первый 1 вывод для подключения источника питания, к которому подключены последовательно соединенные первый 2 электронный ключ, первичная обмотка 3 трансформатора 3 и второй 4 электронный ключ, выход которого подключен ко второму 1 выводу для подключения источника питания, к первому 1 выводу которого подключен катод первого 5 диода, анод которого подключен к точке соединения второго 4 электронного ключа и первичной обмотки 3 трансформатора 3, точка соединения последней с первым 2 электронным ключом подключена к катоду второго 6 диода, анод которого подключен к первому выводу конденсатора 7 и к первому выводу 8 второго выходного канала, второй вывод конденсатора 7 подключен ко второму 1 выводу для подключения источника питания и является вторым выводом второго выходного канала, вторичная 3 обмотка трансформатора 3 через выпрямитель 9 и фильтр 10 подключена к выводам 11-11 первого выходного канала, а также блок 12 управления, первый и второй выходы
которого подключены соответственно к управляющим входам первого 2 и второго 4 электронных ключей.
1
2
Электронные ключи 2 и 4 могут быть выполнены на МОП-транзисторах. Обмотки трансформатора 3 и 3 трансформатора 3 намотаны встречно. Выпрямитель 9 может быть выполнен на диоде, фильтр 10 может быть выполнен в виде конденсатора. Блок 12 управления может быть выполнен с использованием широтно-импульсного модулятора.
Преобразователь постоянного напряжения в постоянное работает следующим образом.
1
1
2
2
3
3
2
1
2
При подаче от блока 12 управления запускающих импульсов напряжения (фиг.2, t) на управляющие входы электронных ключей 2 и 4 последние открываются и начинает протекать ток в первичной цепи преобразователя (t-t). Идет накопление энергии в сердечнике трансформатора 3, первый 5 и второй 6 диоды закрыты, напряжение на выходах первого 11 и второго 8 выходных каналов поддерживается за счет напряжения на конденсаторах фильтра 10 и 7 соответственно. Когда импульс напряжения на управляющем входе ключа 2 становится равным 0 (фиг.2а, t), электронный ключ 2 закрывается. На первичной обмотке 3 трансформатора 3 начинает меняться напряжение на противоположное за счет возникшей ЭДС самоиндукции. Энергия, накопленная за предыдущий период в трансформаторе 3 отдается во вторичную обмотку 3 трансформатора 3 и через выпрямитель 9 и фильтр 10 на выход 11 преобразователя в нагрузку и через открытый диод 6 на второй 8 выходной канал. В это же время идет заряд конденсаторов 7 и 10. Когда на управляющем входе электронного ключа 4 импульс напряжения становится равным 0, ключ 4 закрывается (фиг.2б, t). На протяжении периода t-tтрансформатор 3 продолжает отдавать энергию в нагрузку 11 через выпрямитель 9, первичная обмотка через открытые диоды 5 и 6 подключена к источнику питания 1, через конденсатор 7 и нагрузку 8 протекают небольшие токи.
4
B момент времени t вновь открываются первый 2 и второй 4 электронные ключи, диоды 5 и 6 и выпрямитель 9 закрываются и все описанные процессы повторяются.
Таким образом, предлагаемая полезная модель имеет два выходных канала при сохранении массогабаритных показателей трансформатора, присущих одноканальному преобразователю.