Импульсный преобразователь напряжения

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в источниках вторичного электропитания. Цель изобретения - упрощение устройства . Импульсный преобразователь наряжения содержит ключевой однотактный усилитель мощности 1, блок управления 2, выпрямитель 3, сглаживающий фильтр 4 и паратранс 5, выполненный на Ш-об- , разном сердечнике 7. Первичная обмотка 6 паратранса 5 включена между коллектором ключа усилителя мощности 1 и положительным входным выводом преобразователя . Вторичная обмотка 8 - включена встречно с вторичной обмоткой 9, К вторичным обмоткам 8 и 9 подключен выпрямитель 3. К выходу выпрямителя 3 подключен сглаживающий фильтр 4. Начало дополнительной обмотки 10 подключено к концу вторичной обмотки 9, а начало дополнительной обмотки 11 подключено к концу вторичной обмотки 8. Нагрузку подключают к выходу сглаживающего фильтра 4. Введением дополнительных обмоток, выполненных проводом без изоляции, и размещением между витками основной и дополнительной обмоток диэлектрического материала с относительной диэлектрической проницаемостью не менее 30 образуют колебательный контур с увеличенной емкостью. Частота контура равна половине частоты импульсного управляющего сигнала блока управления 2. В устройстве обеспечивается защита от перегрузок и коротких замыканий без дополнительных конструктивных элементов. 1 ил. сл ел со Од СП

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ 1415365 А1 цр 4 Н 02 M 3/335

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4188990/24-07 (22) 02.02.87 (46) 07.08.88, Бюл. И- 29 (72) Е.И.Гольдштейн, А.Н.Бормашов и С.Ш.Церб (53) 621 ° 314.57(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1007165, кл. Н 02 М 3/335, 1983.

Задерей Г.П. Многофункциональные магнитные радиокомпоненты. — М.: Советское радио, 1980, с. 107, 31, рис. 91, 13. (54) ИМПУЛЬСНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в источниках вторичного электропитания.

Цель изобретения — упрощение устройства. Импульсный преобразователь наряжения содержит ключевой однотактный усилитель мощности 1, блок управления

2, выпрямитель 3, сглаживающий фильтр

4 и паратранс 5, выполненный на Ш-образном сердечнике 7. Первичная обмотка 6 паратранса 5 включена между коллектором ключа усилителя мощности 1 и положительным входным выводом преобразователя. Вторичная обмотка 8 включена встречно с вторичной обмоткой 9. К вторичным обмоткам 8 и 9 подключен выпрямитель 3. К выходу выпрямителя 3 подключен сглаживающий фильтр 4.

Начало дополнительной обмотки 10 подключено к концу вторичной обмотки 9, а начало дополнительной обмотки 11 подключено к концу вторичной обмотки 8, Нагрузку подключают к выходу сглаживающего фильтра 4. Введением дополнительных обмоток, выполненных проводом беэ изоляции, и размещением между витками основной и дополнительной обмоток диэлектрического материаЙ ла с относительной диэлектрической проницаемостью не менее 30 образуют колебательный контур с увеличенной емкостью. Частота контура равна половине частоты импульсного управляющего сигнала блока управления 2. В устройстве обеспечивается защита от перегру- iaa4 зок и коротких замыканий без дополни- ф тельных конструктивных элементов. liuent

1415365

Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике, и может быть использовано в источниках вторичного элект5 ропитания.

Цель изобретения — упрощение преобразователя.

На чертеже приведена принципиальная схема импульсного преобразователя 10

I напряжения.

Импульсный преобразователь напряжения содержит ключевой однотактный усилитель 1 мощности с блоком 2 управления, выпрямитель 3, выход кото- 15 рого соединен с входом сглаживающего фильтра 4, и паратранс 5. Первичная обмотка 6 паратранса подключена к выходу усилителя 1 мощности и намотана на среднем керне Ш-образного сердеч- 20 ника 7, вторичные обмотки 8 и 9 соединены встречно, намотаны на боковых кернах сердечника и подключены к выпрямителю 3.

Начало каждой дополнительной об в 25 мотки 10 и 11 подключено к концу соответствующей вторичной обмотки 8 и 9, намотанной на противоположном боковом керне. Нагрузка 12 подключена к выходу сглаживающего фильтра. 30

Преобразователь работает следующим образом.

Блок 2 управления обеспечивает частотно-импульсную модуляцию тока на выходе усилителя 1 мощности и в пер- 35 вичной обмотке 6 паратранса 5. В параметрическом контуре, образованном вторичными обмотками 8 и 9, а также дополнительными обмотками 10 и 11, возникают параметрические колебания 40 с частотой, равной половине частоты импульсного управляющего сигнала, вырабатываемого блоком 2 управления.

Выпрямленное напряжение поступает на выход устройства. 45

При уменьшении сопротивления нагрузки 12 до определенного значения добротность параметрического контура становится ниже критической и колебания прекращаются. В первичной обмотке выходного трансформатора устанав50 ливается режим холостого хода. После устранения короткого замыкания и увеличения сопротивления нагрузки выше критического и в параметрическом контуре колебания возобновляются.

Дополнительные обмотки могут быть выполнены проводом беэ изоляции, а между витками вторичной и дополнительной обмоток наносится диэлектричесКИи материал с высоким значением относительной диэлектрической проницаемости (не менее 30, например материал, содержащий по весу 90 титанита, бария и 10 . эпоксидной смолы с отвердителем).

Введение дополнительных обмоток и их соответствующее размещение позволили увеличить емкость конденсатора параллельного колебательного контура, отказаться от навесного конденсатора.

Принципиальной особенностью такого резонансного контура является косвенный способ ввецения энергии в систему, Энергия для компенсации потерь в колебательной системе не подается в цепь непосредственно, а накачиваетл ся через промежуточное звено — элемент, обладающий энергоемким параметром, в данном случае через индуктивность, образованную вторичными обмотками трансформатора.

Колебательный процесс в данной системе осуществляется следующим образом.

Индуктивность контура, когда ток в контуре достигает максимума, уменьшается до определенного значения, а когда ток проходит через нулевое значение, возвращается к своему прежнему значению. При уменьшении индуктивности внешним источником совершается работы против сил магнитного поля. Энергия, затрачиваемая на это внешним источником, равна приращению электромагнитной энергии в контуре.

Конденсатор в контуре играет роль накопителя энергии.

Отличительной особенностью паратранса является развязка по основной гармонике между первичной и вторичными обмотками, так как последние включены встречно. Поэтому режим короткого замыкания во вторичных обмотках не отражается на первичной обмотке и не приводит к уменьшению ее индуктивного сопротивления. Между тем колебания в контуре существуют при определенной добротности контура.

Подключение нагрузки вызывает уменьшение добротности контура, поэтому уменьшение нагрузки ниже определенного порога приводит к срыву параметрических колебаний. Ток в первичной обмотке уменьшается, Осуществляется защита от коротких замыканий и пере1415365

Формула изобретения

Составитель И.Войтович

Редактор Н.Тупица Техред Л.0лийнык - Корректор В.Гирняк

Заказ 3881/52 Тираж 665 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 грузок по току беэ дополнительных схемных затрат.

Таким образом, создание параметрического контура без навесного конденсатора приводит к упрощению импульсного преобразователя напряжения.

Импульсный преобразователь напряжения, содержащий ключевой однотактный усилитель мощности, выпрямитель, выходной сглаживающий фильтр и подключенный к выходу усилителя мощности

4 паратранс, первичная обмотка которого размещена на центральном керне Ш-образного сердечника, а встречно вклю5 ченные вторичные обмотки размещены на боковых кернах сердечника, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения, в паратранс введены ,две дополнительные обмотки на боковых

10 кернах, витки которых расположены в каждом слое попарно с витками вторичных обмоток, начало каждой дополнительной обмотки подключено к концу вторичной обмотки, расположенной на

15 противоположном боковом керне.