Преобразователь постоянного напряжения

 

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, .содержащий два однотатстных инвертора с блоком управления, подключенных к входным выводам, выходные трансформаторы, первичные обмотки которых подключены к выходным выводам однотактчьис инверторов. вторичные обмотки через соответствующие диоды подключены к общему LCфильтру с шунтирующим диодом, а раз . магничивающие обмотки соедине.ны согласно-последовательно , отличаю щи и с я тем, что, с целью повьппения КПД и надежности, он снабжен ключевым регулятором тока, состоящим из соединенных между собой ключевого элемента, LD-фильтра, датчика тока и узла импульсного управления , подключенного входои к датчику тока, а выходом - к ключевому элементу , причем размагничивающие обмотки выходньк трансформаторов соединены с выходом ключевого элемента, и датчиком напряжения, входом под (Л ключенным к входньм выводам,а выходоцг - к входу узла импульсного управления ключевого регулятора тока ,

(19) (Н1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

4(5!) Н 02 М

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 3697126/24-07 (22) 30.01.84 (46) 30.05.85. Бюл. Ф 20 (72) В.Н.Мишин, В.В .Леонов и В.Л.Кузьмин (7I) Научно-исследовательский институт автоматики и электромеханики при

Томском институте автоматизированных систем управления и радиоэлектроники (53) 621.314.57(088.8) (56) 1. "Электроника", 1978, Ф 3, т. 51, с. 56.

2. Авторское свидетельство СССР.

II 951596, кл. Н 02 М 3/335, 1980. (54)(57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО

НАПРЯЖЕНИЯ, .содержащий два однотактных инвертора с блоком управления, подключенных к входным выводам, выходные трансформаторы, первичные обмотки которых подключены к выходным выводам однотактньм инверторов, вторичные обмотки через соответствующие диоды подключены к общему ЬСфильтру с шунтирующим диодом, а размагничивающие обмотки соединены согласно-последовательно, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повьппения КПД и надежности, он снабжен ключевым регулятором тока, состоящим из соединенных между собой ключевого элемента, LE -фильтра, датчика тока и узла импульсного управления, подключенного входом к датчику тока, а выходом — к ключевому элементу, причем размагничивающие обмотки .выходных транеформаторов сое-. динены с выходом ключевого элемента, 3 и датчиком напряжения, входом подключенным к входньм выводам, а выходом — к входу узла имлульсного управления ключевого регулятора тока.

l l >9) 29

Изобретение относится к преобраэовате.пьной технике и может быть использовано во вторичных источниках электропитания радиоэлектронной аппаратуры. 5

Известен преобразователь постоянного напряжения, содержащий источник питания, два однотактных иннертора с выходными трансформаторами, работающих противофазно на общий LC- )0 фильтр, причем размагничивающие обмотки трансформаторов через диоды и входы однотактных инверторов подключены параллельно источнику питания))).

Недостатком этого преобразователя являются большие потери мощности и низкая надежность.

Наиболее близким к предлагаемому. по технической сущности является преобразователь, содержащий два однотакт.20 ных иннертора, подключенных к входным выводам, блок управления, выходные трансформаторы, первичные обмотки которых подключены к выходным нынодам однотактных иннерторов, вторичные обмотки через соответствующие диоды подключены к общему LC-фильтру с шунтирующим диодом, а размагничивающие обмотки соединены согласно-последовательно (2 1.

Недостаток такого преобразователя заключается в том, что перемагничивание сердечников выходных трансформаторов каждого из инверторов осуществляется при работе другого, что позволяет уменьшить массу и габариты выходных трансформаторон, так как перемагничивание сердечников трансформаторов идет по полной петле гистерезиса.

Целью изобретения является уменьшение потерь мощности, повышение надежности и КПД.

Поставленная цель достигается тем, что преобразонатетть ттостоянного напряжения, содержащий два однотактных иннертора с блоком управления, подключенных к входным выводам, выходные трансформаторы, первичные обмотки которых подключены к выходным выводам однотактных инверторон, вторичные обмотки через соответствующие диоды подключены к общему LC филы ру с шунтирующим диодом, а размагничивающие обмотк.*.т соединены согласнопоследовательно, снабжен ключевым регулятором тока, состоящим иэ сое25

50 динеиных между собой ключевого эле-. мента, ),П-фильтра, датчика тока и узла импульсного управления, подкпюченного входом к датчику тока, а выходом — к ключевому элементу, причем размагничивающие обмотки выходных трансформаторов соединены с выходом ключевого регулятора тока, и датчиком напряжения, входом подключенным к входным выводам, а выходом — к входу узла импульсного управления ключевого регулятора тока.

На чертеже представлен один из вариантов схемы преобразователя.

Преобразователь постоянного напряжения содержит дна однотактных инвертора 1 и 2 с блоком 3 управления, подключенных к входным выводам 4, выходные трансформаторы

5 и 6 первичные обмотки 7 и 8 которых подключены к выходным выводам однотактных инверторов и 2,.вторичные обмотки 9 и !О через диоды

l1 и )2 подключены к общему LC-фильтру 13, состоящему из дросселя 14, / конденсатора )5 и шунтирующего д :— ода )6, ключевой регулятор 17 тока, состоящий из соединенных между собой ключевого элемента 18, LDфильтра 19, 20, датчика тока 2) и узла 22 импульсного управления, подключенного входом к датчику тока, а выходом — к ключевому элементу 18, причем размагничивающие обмотки 23 и 24 соединены согласнопоследовательно и подключены к выходу ключевого регулятора тока 17.

Ю

В тех случаях, когда напряжение источника питания колеблется в значительных пределах, преобразователь постоянного напряжения дополнительно снабжен датчиком 25 напряжения, подключенным входом к источнику питания, а выходом — к входу узла 22 управления ключевого регулятора )7.

Преобразователь работает следующим образом.

Блок Э управления формирует импульсы напряжения прямоугольной формы, которые подаются н противофазе на базы транзисторов однотактных иннерторов ) и 2. Однотактные иннерторы l и 2, поочередно включаясь, подключают первичные обмотки 7 и 8 выходных трансформаторов 5 и 6 к входным выводам 4. На первичных обВНИИПИ Заказ ÇÜ05/54 Тираж 64б Подписное

Филиал ПЛП "Па гент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 I мотках 7 и 8 Формируется импульс на- пряжения, который трансформируется на вторичные обмотки 9 и !О и размагничивающие обмотки 23 и 24. Напряжение вторичных обмоток 9 и 10

1 выпрямляется диодами I! и !2 и сглаживается фильтром !З.На интервале формирования импульса напряжения магнитопровод трансформатора перемагничивается по обг:ей петле. Прн этом величина тока размагничивания определяется ключевым регулятором

17 тока, в котором ключевой элемент !

8, периодически включаясь, подключает размагничивающие обмотки 23 и

24 через дроссель 19 к входным выводам 4. Величина тока размагничивания задается узлом 22 импульсного управления.

Так как величина тока размагничивания определяется ключевым регулятором !7 тока, то к началу следующего интервала формирования импульса магнитное состояние трансформатора имеет фиксированное состояние, определяемое частной петлей перемагничивания. Поэтому независимо от!

591?9 4 напряжения на размагничивающих обмотках ток размагничивания будет иметь заданное значение, что позволит гарантированно избежать насыщения магнитопроводов трансформаторов однотактных инверторов и 2.

При колебаниях входного напряжения датчик 2з напряжения воздействует на узел 22 импульсного управления ключевого регулятора тока 17, уменьшая величину тока в контуре размагничивания при уменьшении напряжения. В этом случае перемагничивание магнитопроводов трансформатора происходит по частной петле.

Таким образом, изобретение позволяет исключить резистор из цепей размагничивания выходных траксфор2О маторов и регулировать величину тока размагничивания при изменении напряжения источника питания и уменьшить потери мощности в цепях размагничивания, а также позволяет исключить перегрузку по току однотактных ннверторов и повысить надежность работы преобразователя.