Преобразователь постоянного напряжения

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитания и автоматики. Цель изобретения - повышение КПД. Силовые управляемые ключи 2 - 1 и 2 - 2, силовые диоды 3 - 1, 3 - 2 и высоковольтный трансформатор 4 соединены по двухтактной схеме с отводом от средней точки первичной обмотки высоковольтного трансформатора 4. Блок управления состоит из двух одинаковых каналов, в каждом из которых последовательно включены усилитель-ограничитель 8 - 1 (8 - 2), дифференцирующая цепочка 8 - 3 (8 - 4) и одновибратор 1 - 1 (1 - 2), выходом соединенный с управляющим входом силового управляемого ключа 2 - 1 (2 - 2). Для повышения КПД силовой управляемый ключ 2 - 1 (2 - 2) открыт относительно короткое время, а после его запирания в контуре, образованном индуктивностью и емкостью обмоток высоковольтного трансформатора и емкостью конденсаторов выпрямителя с умножением напряжения с нагрузкой, возникают резонансные колебания, по окончании полупериода которых открывается другой силовой управляемый ключ 2 - 2 (2 - 1). 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)э Н 02 M3/335

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ т

R„ (21) 4471488/24-07 (22) 09.08.88 (46) 07.07.90. Бюл. М 25 (71) Специализированное конструкторскотехнологическое бюро твердотельной электроники с опытным производством

Института прикладной физики АН МССР (72) А.А,Пенин и А,Ю.Шибаев (53) 621.314.58(088,8) (56) Патент США М 4263642,, кл. Н 02 М 3/335, 1981.

Костиков В,Г„Никитин И.Е, Источники электропитания высокого напряжения Р3А, Радио и связь, 1986, с. 22. рис. 1.19. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО

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

Цель изобретения — повышение КПД. Силовые управляемые ключи 2-1 и 2-2, силовые А2 1577015 А1 диоды 3-1, 3-2 и высоковольтный трансформатор 4 соединены по двухтактной схеме с отводом от средней точки первичной обмотки высоковольтного трансформатора 4.

Блок управления состоит из двух одинаковых каналов, в каждом из которых последовательно включены усилитель-ограничитель

: 8-1(8-2), дифференцирующая . цепочка

8-3(8-4) и одновибратор 1-1(1-2), выходом соединенный с управляющим входом силового управляемого ключа 2-1(2-2). Для повышения КПД силовой управляемый ключ

2-1(2-2) открыт относительно короткое время, а после его запирания в контуре, образованном индуктивностью и емкостью обмоток высоковольтного трансформатора и емкостью конденсаторов выпрямителя с умножением напряжения с нагрузкой, возникают резонансные колебания, по окончании полупериода которых открывается другой силовой управляемый ключ 2-2(2-1).

2 ил, 1577015

30

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитания и автоматики.

Цель изобретения — повышение КПД, На фиг. 1 приведена схема предлагаемого преобразователя; на фиг, 2 — диаграммы напряжений, поясняющие его работу.

Задающий генератор 1 (фиг. 1) состоит из двух одновибраторов 1-1 и 1-2, выходами подключенных к управляющим входам блока 2 силовых управляемых ключей 2-1 и

2-2, силовые электроды которых соединены с первым входным выводом преобразователя, а вторые силовые электроды через диоды 3 — 1 и 3 — 2 — с крайними выводами первичной обмотки высоковольтного трансформатора 4. Отвод от средней точки первичной обмотки соединен с вторым входным выводом преобразователя для подключения йсточника 5 питания. Вторичная обмотка высоковольтного трансформа-. тора соединена через выпрямитель 6 с умножением напряжения с нагрузкой 7.

Блок 8 синхронизации содержит усилители-ограничители 8-1 и 8-2, входы которых соединены с крайними выводами первичной обмотки трансформатора 4, а выходы соединены через дифференцирующие це почки 8-3 и 8-4 — с входами синхронизации одновибраторов 1-1 и 1-2.

Преобразователь работает следующим образом.

В установившемся режиме с выхода одновибратора 1-1 поступает импульс, открывающий силовой ключ 2-1. В первичной обмотке высоковольтного трансформатора

4 накапливается энергия (фиг. 2а, участок

t1 — i2), Открытое состояние ключа определяется длительностью выходного импульса одновибратора. В момент запирания ключа (фиг. 2, момент t2), в контуре, образованном высоковольтным трансформатором, параэитной емкостью обмотки и вносимой в контур емкостью умножителя напряжения, начинается колебательный процесс. На обмотках высоковольтного трансформатора возникает напряжение, форма которого соответствует собственным колебаниям высоковольтной обмотки трансформатора как колебательного контура, В это время на закрытом ключе 2-2 напряжение имеет форму, показанную на фиг, 26. Отрицательная полуволна этого напряжения (интервал времени сз — t4) поступает на усилитель-ограничитель 8-1, напряжение на выходе которого имеет вид, показанный на фиг, 2в. Дифференцирующая цепочка выделяет импульс, соответствующий заднему фронту (фиг. 2в) выходного импульса усилителя-ограничителя, который запускает одновибратор 1-2, откры вающий кл юч 2-2 (интервал времени

t4 — t5j, В момент времени tg ключ 2-2 закрывается и на обмотках трансформатора снова выделяется напряжение упомянутой выше формы. Диоды 3 — 1 и 3 — 2, подключенные к выходам ключевых каскадов, препятствуют протеканию тока отрицательной полярности, вызванного ЭДС самоиндукции на каждой из половин первичной обмотки.

Напряжение на повышающей обмотке трансформатора имеет вид, показанный на фиг. 2г. На участках Π— Е и F- С напряжение на вторичной обмотке трансформатора изменяет свою форму вследствие подэаряда конденсаторов умножителя.

Симметричный размах амплитуд на выходе высоковольтного трансформатора позволяет передать в нагрузку большую энергию, при меньшем токе через силовой ключ, что повышает КПД.

Формула изобретения

Преобразователь постоянного напряжения, содержащий два силовых управляемых ключа, через которые к первому входному выводу преобразователя подключены крайние выводы первичной обмотки высоковольтного трансформатора, отвод от средней точки которой соединен с вторым входным выводом преобразователя, а вторичная обмотка высоковольтного трансформатора через выпрямитель с умножением напряжения соединена с выходными выводами преобразователя, и блок управления, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД, блок управления выполнен в виде двух одинаковых каналов, каждый иэ которых состоит из последовательно включенных усилителя-ограничителя, дифференцирующей цепочки и одновибратора, причем вход усилителя-ограничителя подключен через введенный диод к крайнему выводу первичной обмотки высоковольтного трансформатора, а выход одновибратора — к управляющему входу соответствующего силового управляемого ключа.

Составитель В.Моин

Редактор В.Бугренкова Техред М.Моргентал Корректор Л,Патай

Заказ 1852 Тираж 500 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101