Преобразователь постоянного напряжения

 

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в системах электропитания и автоматики для регулирования и преобразования постоянного напряжения. Цель - повышение КПД и надежности путем уменьшения напряжения на ключе в процессе его коммутации. Устройство содержит силовой ключ 2, через диод 6 и первичную обмотку выходного трансформатора 5 подключенный к входным выводам. Введение LCD-трехполюсника (8, 9, 10) позволяет ограничить скорость нарастания напряжения на ключе 2. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. б (Л 00 оо о 00

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (11) (д11 4 Н 02 М 3/00

РО:СГ ..

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21),3972596/24-07 (22) 04.11 ° 85 (46) 15.08.87. Бюл. МФ 30 (71) Опытное производственно-техническое предприятие "Уралчерметавтоматика" (72) О.Н.Мельников (53) 621.314.58(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1072209, кл. Н 02 М 3/335, 1982.

Патент ФРГ У 2719026, кл. Н 02 М 3/335, 1978. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в системах электропитания и автоматики для регулирования и преобразования постоянного напряжения.

Цель — повышение КПД и надежности путем уменьшения напряжения на ключе в процессе его коммутации. Устройство содержит силовой ключ 2, через диод 6 и первичную обмотку выходного трансформатора 5 подключенный к входным выводам. Введение LCD-трехполюсника (8, 9, 10) позволяет ограничить скорость нарастания напряжения на ключе 2. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1ЗЗ07

Изобретение Относится к электротехнике и может быть использовано в системах электропитания и автоматики для регулирования и преобразоваt) ния постоянного напряжения.

Цель изобретения — повышение К1Щ и надежности путем уменьшения напряжения на ключе в процессе его коммутации. 10

На фиг. 1 и 2 изображены варианты схемы преобразователя постоянного напряжения.

Преобразователь содержит подключенный к одному входному питающему 1 выводу 1 силовой ключ (транзистор) 2, управляемый с блока 3 управления, электрическую нагрузку ч, например, выходной трансформатор, первичная обмотка 5 которого подключена через ди- 2п од 6 к выводу силового ключа 2 и подсоединена к другому входному питающему выводу 7. ЕСП-трехполюсник состоит из диода 8, конденсатора 9 и последовательной цепи из дросселя 10 и дио-28 да 11. Последовательная цепь элементов 8 и 9 включена между входным выводом 7 и точкой соединения ключа 2 и диода 6, а LС-ветвь 10 — 11 трехполюсника подсоединена дросселем 10 к вход-зп ному выводу 1.

В варианте схемы, изображенной на фиг. 2, трансформатор 4 нагрузки снабжен дополнительной обмоткой 12, включенной последовательно в ЕСветвь 10 — 11 трехполюсника.

Преобразователь работает следующим образом.

При размыкании ключа 2 напряжение на нем поднимается до некоторого зна- 4п чения, превышающего двойное напряжение питания, вследствие заряда индуктивной энергией нагрузки. Потенциал на левой обкладке конденсатора 9 при этОм поддерживается на уровне напря- 4 жения питания, диод 8 открыт и скорость нарастания напряжения на ключе 2 ограничивается конденсатором 9.

После окончания разряда индуктивности 5 нагрузки ч потенциал левой обкладки конденсатора 9 спадает до нуля (происходит привязка к выводу 1 по цепи диод 11, дроссель 10), а напряжение на ключе 2 уменьшается. Диод 6 при этом заперт обратным напряжением.

При включении ключа 2 напряжение на нем падает до нуля, а потенциал на левой обкладке конденсатора 9 приннмает значение, равное напряжению на ключе 2 перед его включением, но с обратным знаком. Контур, образованный конденсатором 9 и лросселем 10, начинает перезаряжаться, и потенциал на левой обкладке конденсатора 9 изменяется по синусоидальному закону и при достижении значения напряжения питания фиксируется на этом уровне вследствие отпирания диода 8.

При последующем размыкании ключа 2 цепь конденсатора 9 оказывается замкнутой с самого начала и напряжение на ключе нарастает без скачка (от нуля), за счет чего и уменьшаются коммутационные потери в ключе, т.е. повышается КПД и надежность.

Наличие дополнительной обмотки 12, напряжение на которой при замкнутом ключе равно части напряжения питания, обеспечивает существенное снижение максимального напряжения на ключе, что дополнительно повышает надежность преобразователя или обеспечивает работу преобразователя с тем же ключом при более высоком питающем напряжении, что расширяет его эксплуатационные возможности.

Ф О р м у л а и з о б р е т е н и я

1. Преобразователь постоянного напряжения, содержащий силовой управляемый ключ, подключающий первичную обмотку выходного трансформатора к входным питающим выводам преобразователя, и LCD-трехполюсник, емкостная ветвь которого подключена к точке соединения ключа с цепью первичной обмотки, диодная ветвь — к первому входному питающему выводу преобразователя, с которым соединена первичная обмотка выходного трансформатора, а последовательная индуктивно-диодная ветвь — к второму входному питающему выводу преобразователя, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения КПД и надежности путем снижения напряжения на ключе в процессе его коммутации, в цепь первичной обмотки выходного трансформатора согласно-последовательно с силовым ключом введен блокирующий диод.

2. Преобразователь по п. 1, о т л и ч а ю шийся тем, что выходной трансформатор снабжен дополнительной обмоткой, включенной последовательно в индуктивно-диодную ветвь

LCD-трехполюсника.

1330 13

Ф/Х

Составитель В.Моин

Редактор Е.Копча Техред И.Верес Корректор Л.Патай

Заказ 3590/55 Тираж 659 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Произвопсгвенно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4