Преобразователь постоянного напряжения
Изобретение позволяет повысить КПД преобразователя постоянного напряжения путем уменьшения коммутационных потерь МОП1НОСТИ при размыкании ключи. Преобразователь содержит силовые ключи 1 и 2, блок 3 управления, трансформатор 4, LCD-фильтр 5, диоды 6-8 и 10, 11 и 13. При замыкании ключей 1 и 2 происходит накопление энергии в дросселе фильтра 5. При размыкании ключей 1 и 2 ток первичной обмотки трансформатора замыкается в питающую сеть по цени: диод 11, конденсатор 12, об мотка 4.1, конденсатор 14 и диод 13. В момент смены знака на обмотках трансформатора 4 закрывается диод 6, а дроссель фильтра 5 продолжает отдавать энергию в нагрузку. 1 3. п. ф-лы, 1 ил. S 1 (. -f , О) го о 00 О5 О5 ни
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (51) 4 ??
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2! ) 3785! 72/?4-07 (22) 28.08.84 (46) 07.01.86. Ьюл. № 1 (71) Опытное- производственно-техническое предприятие «Уралчерметавтоматикà» (72) О. Н. Мельни:.ов, С. Д. Сыпачев и А. К. Курбатов
{ 53) 621.314.58 {088.8)
{56) Патент США № 2826731, кл. 321 2, опублик. 1958.
Электронная техника в автоматике: Сб. статей /Под ред. 10. И. Конева, Вып, 9, 1977, с. 95, рис. О. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯН!!ОГО НАПРЯ)КЕНИЯ
„„Я0„„1203664 A (57) Изобретение позволяет повысить КПД преобразователя постоянного напряжения путем уменьшения коммутационных потерь мощности при размыкании ключа. Преобразователь содержит силовые ключи 1 и 2, блок
3 управления, трансформатор 4, LCD-фильтр
5, диоды 6 — 8 и 10, 11 и 13. При замыкании ключей 1 и 2 происходит накопление энергии в дросселе фильтра 5. При размыкании ключей 1 и 2 ток первичной обмотки трансформатора замыкается в питающую сеть по цени: диод 11, конденсатор !2, обмотка 4.1, конденсатор 14 и диод 13. В момент смены знака на обмотках трансформатора 4 закрывается диод 6, а дросссль фильтра 5 продолжает отдавать энергию в нагрузку. 1 з. и. ф-лы, ил.
1203664
О
20
Формула пзоб оет;. Нсст!
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах элек гр(>питания для преобразования и стабилизации постоянного напряжения.
Цель изобретения — повышение КПД
Jiðåîáðàçîâàòåëÿ путем уменьшения коммутаl(Hîííûõ потерь мощности в силовых клю;ах при их размыкании.
На чертеже приведена схема предлагаемого уcTpойства.
l!реобразователь постоянного напряже,:!0J содержит силовые ключи (например, !.ра(5зисторы) и 2, управляемые с выходов блока 3 управления, трансформатор 4, пер(:;пч(гая обмотка 4.1 которого соединена с си;:онымп электродами ключей и 2, а вто»«!!Jan 4.2 — — с выходным 1.CD-фильтром 5
>-ерс.-: яы(!рямительный диод 6. Точка соеди. г >;я ключа - обмоткой 4.! через реку»пнь(й диод 7 подклк(чена к одному . 0.!>; i> вызоду, с которым соединен вто..Ой силовой электрод ключа 2, а точка сое,,;:-(спин этог0 ключа с обмоткой 4.1 через, с:; и,;.Оп:п>нный диод 8 -- к другому входl.0му (5(,(воду, соедине(шому с вторым силовым: —;,. .CKòðîдом ключа 1. !
1,(почка из последовательно соединенных .!н1(cСc.л .п !9 и диода 10 включена между .< >НО соединения диода 11 с кондснсато((о:,2 и диода 13 с конденсатором 14. ;",.Н.с (Д :.(ые выводы конденсаторов 12 и 14
;,,...,!:ê:.> сны к точкам соединения обмотки ! . ключами 2 и 1 соо((зстственно. Все ь включены согласно. B непроводящем ..«;. CHHJ 00 !J(..>!(0 IPHLJ: JHOp7, 12 K (5XOj! l!0
:„у пыводу, соединенному с ключом 2, а диод
1 к другому входному выводу.
Преобразователь работает следующим
Образом.
При замыкании ключей вывод конденсатора >4, соединенный с ключом 1, оказы((<>д !IOTcnl>na. (051 -- 1.лнт 2, а соотне(ствующий вывод конденсатора 12, соеди((епного с ключом 2, — под потенциалом 2. Таким образом к дросселю 9 . !." .! Ом прикладывается напряжение 1,.„, :.:": (нястся нарастание тока в дросселе.
i1pH этом, к первичной обмотке 4 1 и к ,xu:,:у 1.CD-фильтра 5 оказывается прило.." !.". 4 напряжение, и дроссель фильтра 5 ,;.,;..Н,(паяет энергию. Конденсаторы !2 и !4 .;; чинают перезаряжаться. Процесс перезаря „ .", Нка:(чивается, когда запирающие на-! ряжcJ*.HH на диодах 1 и !3 снижаются
"(!Я !.!",! ЧЕСКИ Ло НУЛЯ.
В;,:омент размыкания кл(очей ток пер," (;:гой обмотки 4.1 трансформатора 4 за. ыкяст.я 15 питающую сеть по цепи: диод 11->л>>! .: Нсааор 12 -- обмотка 4.1 — конденса о1 : - —:(иод 12. В момент смены знака
; я Обмотках трансформатора 4 закрывается
;.-,o;i; 6, я CD-фильтр 5 продолжает отдаВНИИПИ Заказ 842(>/59
Филиал ППП «Патент», г. вать накопленную в его дросселе и конденсаторе энергию в нагрузку. Г!осле полного разряда энергии, накопленной в трансформаторе 4, напряжение на его первичной обмотке 4.1 становится равным нулю и схема преобразователя приходит в исходное состояние. Далее процесс повторяется.
Снижение запирающего напряжения на диодах 11 и 13 практически до нуля обеспечивается при условии, что па Ie;IHC напряжения на открытых ключах и 2 должно быть весьма малы,;, а добротность контура, образованного индуктивностыо 9 и конденсаторами 12 и 14, --- доста-,очно большой. Если эти условия не выполня от, то полный перезаряд конде сяторо» !2 » 14 обеспечивает дополнигсльная обмотка силового трансформатора 4, напряжение на которой складывается с напряжением, приклядывясмым к дроссел о 9 при зя (ыкании клк>чеH ) и 2. IOIIO l J!HTE .>!i>llaa эп р(}(((. Нодводимая по этой обмотке, обсспечигает переварил конденсаторов 12 2и 14 с избытком .(О открывания диодов 11 H !3.
I. Преобра >0(5aTe. JJi п«ст;>я((ного женин. содержащий два у((рая:(яе((ых ключа и выходной трансформатор с псрвичной обмоткой, каждый вывод которой через соотвстствук>щий управляемый ключ соединен с входным выводом преобразователя, и с (5!0Ри>(((ОЙ оо >JOT!40(5, c00 (HJJEJIH()v, >(е!>ез Bl;IHP!Iмитель и фильтр с выходными выводами преобразователя, и два рекуперационных диода, каждый из которых включен параллельно цепи, состоящей из первичной обмотки трансформатора и ключа, в напргвлеIIHH, встречном направлснию проводимости этого ключа, отс(сс сасощсс(. с с тем, что, с целью повышения КПД путем уменьшения ! 2. Преобразователь постоянного напряме!!Ня IIO и. 1, Отл(счйюсссссйсл 1 ем, чтб Ji указянн 00 цеl!ü послсдовате. Iû Î с дросселем включена дополнительная обмотка, введенная в выходной трансформатор. ти раж (>32 ((îä(ièñное Ужгород, ул. Проектная, 4
