Регулируемый преобразователь напряжения
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано во вторичных источниках питания. Преобразователь напряжения содержит мос .товой инвертор на транзисторах 1-4, трансформатор 5 на Ш-образном сердечнике , усилители обратной связи по току 8 и напряжению 9, широтно-импульсный модулятор 7, мостовой выпрямитель 12, КС-цепь 14, 15 и датчик 10 тока. Выполнение датчика 10 в виде плоской катушки, расположение его над средним стержнем магнитопровода трансформатора и подключение через RC- цепь 14, 15 к входу широтно-импульсного модулятора 7 обеспечивает устранение одностороннего подмагничивания трансформатора на Ш-образном сердечнике . Одновременно достигается упрощение устройства. 3 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
COLlVIAËÈÑTÈ×ECHÈÕ
РЕСПУБЛИК (5Н 4 Н 02 М 3/338
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ
К АBTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4045250/24 — 27 (22) 02.01.86 (46) 07.05.88. Бюл. № 17 (72) Э.И.Федяев и Н,А.Синев (53) 621.314.57 (088.8) (56) ЭТВА под ред. Ю.И.Конева, 1978, вып. 10, с. 118 †1.
Патент США ¹ 3697855, кл. Н 02 M 7/42, 1972. (54) РЕГУЛИРУЕМЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ
НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано во вторичных источниках питания. Преобразователь напряжения содержит мос„„SU„„1394366 А 1. товой инвертор на транзисторах 1-4, трансформатор 5 на Ш-образном сердечнике, усилители обратной связи по току 8 и напряжению 9, широтно-импульсный модулятор 7, мостовой выпрямитель 12, RC-цепь 14, 15 и датчик 10 тока. Выполнение датчика 10 в виде плоской катушки, расположение его над средним стержнем магнитопровода трансформатора и подключение через RCцепь 14, 15 к входу широтно-импульсного модулятора 7 обеспечивает устранение одностороннего подмагничивания трансформатора на Н-образном сердечнике. Одновременно достигается упрощение устройства. 3 ил.
1394366
Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике, и может быть использовано в устройствах, реализующих широтно-импульсную модуляцию с двухтактным преобразованием, в том числе
I в источниках питания с бестрансформаторным входом.
Целью изобретения является упроще-1О ние устройства при обеспечении устранения одностороннего подмагничивания трансформатора на Ш-образном сердечнике.
На фиг.1 изображена электрическая схема регулируемого преобразователя напряжения; на фиг.2 — временные диаграммы, поясняющие работу схемы (а — напряжение в диагонали инвертора (на первичной обмотке трансформатора S) при подмагничивании, виден завал фронта за счет возрастания тока коллектора и выхода транзистора из . насыщения; Ь вЂ” ток в первичной обмотке трансформатора при подмагни- 25 чивании; с — напряжение на датчике тока при подмагничивании; d — напряжение на нагрузке, пульсация соответствует частоте преобразования; Uä, U„ „— соответственно среднее и мгноI венное значения напряжения на нагрузке; 2е, 2f, 28 — соответственно нап-;, ряжение в диагонали инвертора, ток в первичной обмотке трансформатора, напряжение на датчике тока в режиме
35 компенсации); на фиг.3 — пути потоков Ф,, ф в трансформаторе преобразователя.
Устройство содержит мостовой инвертор на транзисторах 1-4, силовой трансформатор 5 на Ш-образном сердечнике, первичной обмоткой включенный в диагональ мостового.инвертора, а вторичной — к выпрямителю с фильтром
6 и нагрузкой. К входу широтно-импуль. 5 сного модулятора (ШИМ) 7 согласующего устройства подключены объединенные выходы усилителей обратной связи по току 8 и напряжению 9, а выходные цепи согласующего устройства 7 подсоедине5О ны соответственно к входам транзисторов 3 и 4 мостового инвертора. Датчик 10 тока, выполненный в виде плоской катушки, расположен над (под) средним стержнем магнитопровода трансформатора 5. Параллельно датчику в
55 диагональ мостового выпрямителя включен согласующий резистор 11, а параллельно выходу мостового выпрямителя
12 (диодного моста) включены резис.— тор 13 и RC -цепочка 14 и 15, общий вывод которой через согласующий резистор 16 подключен к входу ШИМ 7.
Как видно на фиг.3, основной поток ф,, определяемый током намагничивания, протекает по магнитопроводу с малым сопротивлением R, часть потока в области среднего стержня
Ф выходит из магнитопровода и протекает по воздуху с большим магнитным сопротивлением. Этот поток и проходит через датчик, выполненный в виде плоского кольца. При увеличении тока подмагничивания увеличивается также его производная di/dt, а также ф, d Ф /dt и напряжение на выходе датчика (фиг.2с, интервал t<-t<}. Датчик не вносит нелинейных искажений, его сигнал пропорционален производной тока намагничивания, поскольку сопротивление воздуха магнитному потоку не меняется.
В интервале (t -t ) первичная обмотка замыкается накоротко парой транзисторов Т,Т (или Т, Т1) и ток в ней за счет индуктивности уменьшается незначительно, изменение потока при этом также незначительно и сигнал на датчике тока невелик. В момент tÇ наступает второй полупериод. первичйая обмотка замыкается на источник Е парой транзисторов Т, и Т (или. Т и Тз), происходит резкое изменение потока,,сердечник выходит из насыщения R уменьшается и на датчике появляется выброс напряжения противоположной полярности, Напряжение датчика выпрямляется (12), интегрируется цепочкой (14, 15) и через согласующий резистор прикладывается на вход ШИМ (7). В интервале времени (tq- tq) U„7U,, а следовательно, сигнал с усилителя обратной связи, воздействующий на ШИН, складывается с сигналом с датчика, обеспечивая эффект компенсации, в интервале (С -t„)
U 20 и и 4о е и нал, необходимость фазировки датчика относительно трансформатора отпадает. Схема является универсальной, так как вводя в ШИИ корректирующий (симметрирующий) сигнал, она не накладывает ограничений на схему управления инвертором (не меняется режим транзисторов при коммутации, гальваническая развязка, высокоомный выход, отсутствие вспомогательного питания и т.д.) и может вводиться в ранее разработанные схемы преобразователей как дополнительный узел без какой-либо их модернизации. При этом при обеспечении устранения одностороннего подмагничивания трансформатора на Н-образном сердечнике достигается упрощение устройства. Формула изобретения Регулируемый преобразователь напряжения, содержащий мостовой инвертор на транзисторах, трансформатор на Ш-обраэвом сердечнике, первичная обмотка которого включена в диагонал инвертора, а вторичная обмотка подключена к выходу преобразователя, усилители обратной связи по току и напряжению, выходы которых соединены и вместе с RC-цепочкой,и согласующим резистором подключены к входу широтно-импульсного модулятора, выходы которого подключены к соответствующим входам транзисторов инвертора,и датчик тока, отличающийся тем, что, с целью упрощения преобразователя при обеспечении устранения одностороннего подмагничивания трансформатора на Ш-образном сердечнике, датчик тока выполнен в виде плоской катушки, прикрепленной снаружи к магнитопроводу так, что ее ось и ось среднего керна магнитопровода совпадают, выход, датчика тока с параллельно включенным первым согласующим резистором через мостовой выпрямитель с параллельно включенным вторым согласующим резистором подключен к входу RC-цепочки. 1394366, ЧЬв а ° » 1 l Составитель И.Войтович Техред Л.Сердюкова Корректор С.Черни Редактор В.Бугренкова Заказ 2233/53 Тираж 665 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5 Подписное Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
