Преобразователь напряжения

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитания и автоматики. Цель изобретения - повышение надежности путем ограничения скорости нарастания напряжения на ключе в процессе пуска преобразователя. Конденсатор 1 при выключении силового транзистора 6 перезаряжается через второй диод 2 под действием индуктивности цепи нагрузки 7. При включении силового транзистора 6 происходит обратный перезаряд конденсатора 1 в исходное состояние через дроссель 3 и первый диод 4. Для первоначального заряда конденсатора 1 при пуске преобразователя первый диод 4 шунтирован резистором 5, сопротивление которого выбирается так, чтобы процесс заряда происходил за время, меньшее времени нарастания входного напряжения или времени от момента включения преобразователя в сеть до момента появления первого управляющего импульса. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Н 02 M 7/538

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

I (21) 4737481/07 (22) 13.09.89 (46) 15.08.91. Бюл. М 30 (71) Опытное производственно-техническое предприятие "Уралчерметавтоматика" (72) О.Н,Мельников (53) 621.314.58(088.8) (56) Патент США M 3818311, кл. 321-43, 1974.

Патент ФРГ М 2719026, кл. Н 02 М 3/335, 1978. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитания и автоматики.

Цещ изобретения — повышение надежности путем ограничения скорости нарастания на,, Я2,, 1670760 А1 пряжения на ключе в процессе пуска преобразователя. Конденсатор 1 при выключении силового транзистора 6 перезаряжается через второй диод 2 под действием индуктивности цепи нагрузки 7. При включении силового транзистора 6 происходит обратный перезаряд конденсатора 1 в исходное состояние через дроссель 3 и первый диод

4. Для первоначального заряда конденсатора 1 при пуске преобразователя первый диод 4 шунтирован резистором 5, сопротивление которого выбирается так, чтобы процесс заряда происходил эа время, меньшее времени нарастания входного напряжения или времени от момента включения преобразователя в сеть до момента появления первого управляющего импульса. 1 ил.

1670760

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитания и автоматики, Цель изобретения — повышение надежности путем ограничения скорости нарастания напряжения на ключе в процессе пуска преобразователя, На чертеже показана принципиальная схема преобразователя.

Преобразователь содержит LCD òðåõполюсник, образованный конденсатором 1, последовательно соединенным с ним диодом 2 и последовательной цепью из дросселя 3 и диода 4, зашунтированного резистором 5, подключенным к общей точке диода 2 и конденсатора 1. Силовой транзистор 6 подключает нагрузку 7 к выходным выводам 8, 9 преобразователя, Последовательная LD-ветвь 3-4 подключена к первому входному выводу 8, диодная ветвь 2 — ко второму входному выводу 9, а емкостная 1— к коллектору транзистора 6, со стороны нагрузки 7.

Рассмотрим работу преобразователя в режиме пуска на конкретном примере с нагрузкой 7 следующего вида: силовой трансформатор с размагничивающей обмоткой и с

"прямым включением диода" во вторичной цепи, причем число витков размагничивающей обмотки равно числу витков первичной обмотки.

При подаче на выводы 8, 9 входного напряжения, нарастающего со скоростью, определяемой схемой выпрямителя, фильтра и ограничителя зарядного тока, начинает нарастать и напряжение на LD-ветви 3-4.

При линейном законе нарастания входного напряжения максимальное значение напряжения íà LD-ветви 3-4 достигается в момент времени тн и имеет значение

ULDeaxc g (1 — е Rc ) Unum = е 0оив яаО,43 при R=—

tH

2с где t — время нарастания напряжения на входных выводах.

При запуске преобразователя в этот момент (замыкании ключа) к LD-ветви прикладывается напряжение — 0пит (1 -8 ) и

LC-контур 1-3 начинает перезаряжаться.

Через полпвриода перезэряд заканчивается и нэ LD-ветви фиксируется (запоминается) напряжение Unw(1- е) и, следовательно, диод Z закрыт обратным напряжением

eUnw. При последующем размыкании транзистора 6 рост напряжения на нем происходит только до значения EUngr. Далее замыкается диод 2, а скорость роста напряжения ограничивается значением

d0 I

dt С

Напряжение на транзисторе 6 возрастает до значения ограничения, т.е. 20пех, а на

5 аноде диода 2 остается постоянным и равным Un<>. После окончания размагничивания выходного трансформатора напряжение на транзисторе 6 спадает до

0пит, а напряжение на аноде диода и на

10 LD-ветки до нуля.

При последующем включении к LD-ветви 3 — 4 прикладывается полное напряжение

Оддс, а после перезаряда конденсатора запоминается значение Unw и ограничение

15 скорости нарастания действует от нуля напряжения, т,е. устанавливается рабочий режим. При запуске преобразователя в любой другой момент Uco имеет меньшее значение, что облегчает режим пуска, 20 Сопротивление резистора должно быть выбрано, исходя из большего значения следующих неравенств

R < tg/2С и Recta/2С, где тз — время между моментом включения

25 преобразователя в сеть и моментом появления первого управляющего импульса. При этом должно соблюдаться условие R» T/Ñ, где Т- период коммутации силового транзистора.

30 Так как рабочие частоты современных преобразователей лежат в диапазоне 15100 кГц (Т составляет десятки микросекунд), а tH u ta при питании от сети частотой 50 Гц имеют значение порядка единиц или более

35 миллисекунд, выполнение указанных нера-. венств не представляет затруднений.

При выполнении любого иэ неравенств напряжение на LD-ветви к моменту включения ключа будет достаточно малым. Напри40 мер, при R - t/2С оно составит не более 407ь от 0пит, что в подавляющем большинстве случаев оказывается вполне приемлемым.

Однако, при работе ключа в напряженном режиме предпочтительны меньшие значе45 ния R (порядка (0,2-0,3)t/Ñ).

Дополнительные потери от введения резистора не превышают 0,1-0,2, а нэдежность работы ключа увеличивается в де. сятки раз.

50 Формула изобретения

Преобразователь напряжения, содержащий силовой транзистор, эмиттер которого соединен с первым входным выводом преобразователя, а коллектор с первым вы55 водом конденсатора, подключенного вторым выводом через последовательно соединенные первый диод и дроссель к первым входным выводам преобразователя и через второй диод к вторым входным.выводам преобразователя, отличающийся

1670760

Составитель 8. Моин

Редактор Н. Каменская Техред М.Моргентал Корректор С. Черни

Заказ 2756 Тираж 376 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 тем, что, с целью повышения надежности путем ограничения скорости нарастания напряжения на ключе в процессе пуска преобразователя, первый диод шунтирован введенным резистором,