Однотактный преобразователь постоянного напряжения

 

Использование: устройство может быть использовано в источниках электропитания , в частности, в импульсных преобразователях напряжения. Сущность изобретения: устройство содержит входной фильтр 1, вход которого сое- , динен с входными выводами для подключения нагрузки k,силовой управляемый ключ 5, первый вывод которого соединен с первым входом преобразовательно-выпрямительного узла 3, и включенную между двумя выходами входного фильтра цепочку, состоящую из последовательно соединенных токостабилизирующего элемента 6 и конденсатора 7 общая точка соединения которых подключена к второму выводу силового управляемого ключа 5, и общая точка со-1 единения конденсатора 7 с одним из выходов входного фильтра подключена к второму входу преобразовательновыпрямительного узла 3. Силовой управляемый ключ отключается при малом, близком к нулю напряжении на нем. Импульсные потери мощности в ключе при его отключении, равные произведению значения протекающего через ключ тока на значение приложенного к нему в этот момент напряжения, близкого к нулю, минимальны. 1 з.п.ф-лы, 3 ил. J &Э ел Ј 4 1

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕспуБлик

Ai ае пп щ) Н 02 М 3/135

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

° ПРИ ГКНТ СССР (21) 4752255/07 (22) 23 .10.89 (46) 23.05,92. Бюл. 19 (71) Львовский научно-исследовательский радиотехнический институт (72) А.В.Печенгский, Н.М.Басюк и P.-Þ.Е.Костырка (53) 621,3 14.1(088.8) (56) Микроэлектронные электросистемы. Под ред .Ю,И.Конева .-M. Радио и связь, 1987, с.34, рис.1.7а, 1.7в.

Моин В.С. и др. Стабилизированные транзисторные проебразователи.- М.: Энергия, 1972, с.161, рис,б-la, 6" 1в.

Моин В.С. и др. Стабилизированные транзисторные преобразователи.М.:

Энергоатоиздат, 1986, с.135, рис.4.10д. (54) ОДНОТАКТНЫИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ (57) Использование: устройство может быть использовано в источниках электропитания, в частности, в импульсных преобразователях напряжения. Сущ".

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в источниках электропитания, в частности в импульсных преобразователях напря" жения.

Известны однотактные преобразователи постоянного напряжения, содержащие силовой управляемый ключ, узел .выпрямления и фильтрации, к выходным, 2 ност ь изобретения: устройство содержит входной фильтр 1, вход которого сое-; динен с входными выводами для подключения нагрузки 4,силовой управляемый ключ 5, первый вывод которого соединен с первым входом преобразовательно-выпрямительного узла 3, и включенную между двумя выходами входного фильтра цепочку, состоящую из после" довательно соединенных токостабилизирующего элемента би конденсатора 7, общая точка соединения которых подключена к второму выводу силового управляемого ключа 5, и общая точка со" единения конденсатора 7 с однйм из выходов входного фильтра подключена к второму входу преобраэовательновыпрямительного узла 3. Силовой управляемый ключ отключается при малом, близком к нулю напряжении на нем. Им. пульсные потери мощности в кЛюче при его отключении, равные произведению значения протекающего через ключ тока на значение приложенного к нему в этот момент напряжения, близкого к нулю, минимальны. 1 з.п.ф-лы, 3 ил.

Э выводам которого подключена нагруэ" ка.

Наиболее близким к изобретению,3Ь . является однотактный преобразователь постоянного напряжения, содержащий входной фильтр, вход которого соединен с входными выводами для под" ключения источника постоянного напряжения, преобразовательно-выпрямитель7 ный узел, выход которого образует выходные выводы для подключения нагрузки, и силовой управляемый ключ, первый вывод которого соединен с первым входом преобразовательно-выпрямительного узла, а второй вывод соединен с первым выходом входного фильтра, второй выходной вывод которого соединен с вторым входом преобразовательновыпрямительного узла .

Недостатком известного преобразо" вателя является значительная импульсная мощность, рассеиваемая в силовом управляемом ключе при отключении.

Цель изобретения - повышение КПД и надежности.

На фиг. 1 представлена принципиальная электрическая схема однотактнсго преобразователя постоянного напряжения; на фиг. 2 - вариант выполнения преобразователя, на. фиг. 3 временные диаграммы работы преобразователя.

Преобразователь постоянного напряж -,ия содержит входной фильтр 1, входные выводы которого соединены с источником входного напряжения 2, преобразовательно-выпрямительный узел

3 K выходным вь водам которого подключается нагрузка 4, силовой управляемый ключ, первый вывод которого соединен с первым входным выводом преобразовательно -выпрямительного . узла 3, а второй вывод - с первыми выводами токостабилизирующего элемента 6 и конденсатора 7, которые выводы которых соединены соответственно с первым и вторым выходными выводами входного фильтра 1, а второй вывод конденсатора 7 соединен с вторым входным выводом преобразова тельно-выпрямительного узла 3 .

Цель достигается тем, что в однотактный преобразователь постоянного напряжения, содержащий входной фильтр, вход которого соединен с входными выводами для подключения источника постоянного напряжения, преобразовательно"выпрямительный узел, выход которого образует выходные вы" воды для подключения нагрузки, и силовой управляемый ключ, первый вывод которого .соединен с первым вхо" дом преобразовательно-выпрямительно- . го узла, дополнительно введена включенная между двумя выходами входного фильтра цепочка, состоящая из по 977 4 следовательно соединенных токостабилизирующего элемента и конденсатора, общая точка соединения которых подЬ ключена к второму выводу силового управляемого ключа, и общая точка со единения конденсатора укаэанной цепочки с одним из выходов входного фильтра подключена к второму входу преобразовательно-выпрямительного уз" ла, причем величину емкости конденсатора С определяют из условия где U — напряжение источника постои янного напряжения; — ток токостабилизирующего т

2О элемента;

1 — ток силового управляемого к ключа;

Т - время открытого состояния

1 силового управляемого ключа, 25 в течение которого напряжение на конденсаторе падает до величины, близкой к нулю.

Сущность изобретения заключается в том, что силовой управляемый ключ отключается при малом, близком к

ЗО нулю напряжении на нем. Импульсные потери мощности в силовом управляемом ключе при его отключении, равные произведению значения протекающего через ключ тока на значение прилоg5 женного к нему в этот момент напряжения, близкого к нулю, минимальны.Преобразовательно-выпрямительный узел 3 содержит выпрямительный диод

8, включенный параллельно его входg0 ным выводам, конденсатор 9, включенный параллельно выходным выводам, дроссель 10, включенный между входным и выходным выводами преобразовательно-выпрямительного узла, токо"

45 стабилизирующий элемент выполнен в виде дросселя 11, в качестве входного фильтра используется конденсатор 12, !

Преобразователь работает следующим образом.

При включении в момент времени t о (см.фиг.3) силового управляемого ключа 5 начинается разряд конденса тора 7. При этом напряжение U на этом конденсаторе падает и в момент времени t< становится равным нулю.

Ясли в этот момент происходит отключение силового ключа 5, то потери в

1 7359 нем при отключении близки к нулю, несмотря на протекающий в нем ток

I .,После закрывания силового управляемого ключа 5 начинается заряд конденсатора 7 током Т!, при этом I

5 выходной ток преобразователя Т„поддерживается за счет энергии запасенной в дросселе 10 за время открытого состояния ключа 5. В момент времени t ключ 5 открывается, и процесс повторяется. .По сравнению с прототипом, предлагаемый преобразователь напряжения имеет значительно меньшие потери мощности при отключении силового управляемого ключа, что приводит к повышению КПД и надежности путем формирования рабочей точки отключения ключа, не проходящей через область значительных перегрузок.

-Формула изобретения

1. Однотактный преобразователь постоянного напряжения, содержащий входной фильтр, вход которого соединен с входными выводами для подключения источника постоянного напряже" ния, преобразовательно-выпрямительный узел, выход которого образует выходные BblBopbl для подключения нагрузки, и силовой управляемый ключ, первый. вывод которого соединен с первым входом преобразовательно-выпрямительного узла, о т л и ч а ю щ и й77 6 с я тем, что, с целью повышения- КПД

1 и надежности, в него дополнительн введена включенная между двумя выходами входного фильтра цепочка, состоящая из последовательно соединенных токостабилизирующего элемента и конденсатора, общая точка соединения которых подключена к второму выводу силового управляемого ключа, и общая точка соединения конденсатора указанной цепочки с одним из выходов входного фильтра подключена к второму входу преобразовательно-выпряиительного узла, причем величину емкости конденсатора определяют из условия

Т! (к — Ir)

С zu У т! где U — напряжение источника постоf! янного напряжения

Т.г — ток токостабилизирующего элемента

I — ток силового управляемого к ключа;

Т - время открытого состояния ! силового управляемого ключа, в течение которого напряжение на конденсаторе падает до величины, близкой к нулю.

2. Преобразователь по п.1, о тл и ч а ю шийся тем, что, в качестве токостабилизирующего элемента использован дроссель.

1735977

Соста витель А Яеченгский

Редактор g. Стенина Техред И,дидык Корректор Л. Пилипенко

««»«««»»«»«»««««««»»«««»»««»»»» «» ю »

Заказ 1823 Тираж Подписное

ЗЯИИПН Государственного коежтета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, В-35, Рауиекая иаб., д. 4/5

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

Однотактный преобразователь постоянного напряжения Однотактный преобразователь постоянного напряжения Однотактный преобразователь постоянного напряжения Однотактный преобразователь постоянного напряжения 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве вторичного источника питания

Изобретение относится к области силовой преобразовательной техники и может быть использовано при построении преобразователей постоянного напряжения одного уровня в регулируемое постоянное напряжение другого уровня повышенной мощности, например, для питания электроприводов постоянного тока с широким регулированием скорости вращения

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в качестве источника постоянного тока повышенного напряжения

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано на транспорте , например, в электроприводах управления

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть применено на электрическом подвижном составе

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве стабилизированного источника питания, Цель изобретения - расширение области применения а режиме коротких замыканий и повышение надежности путем ограничения пусковых токов нагрузки

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для электрофизической обработки металлов

Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в тиристорных преобразовательных устройствах широкого назначения

Изобретение относится к злектрспехн.- ке и можьт Быть использовано для упргвл - мия исполнительными механизмами постоянной скорост 1 Цель изобретения В/оды рзсш -рение Функцией-- пьных возможностей уст ройства путем оЬеспеиения возможное if ограничения дпительчостм выходных реверсируемых оелейно-и -пульсных управпяюших смгнапоо напряжения Е функции дискэетмых сигналов управления

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в преобразователях постоянного тока повышенного напряжения Цель изобретения - повышение надежности Устройство включает последовательно соединенные входной фильтр, импульсный прерыватель 4 и накопительный дроссель 8,параллельно которому через диод 10 подключен накопительный конденсатор 9

Изобретение относится к преобразовательной технике и предназначено для питания активно-индуктивной нагрузки регулируемым постоянным напряжением

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для регулирования напряжения на нагрузках потребителей путем широтно-импульсной модуляции протекающих в них токов

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано на электрическом подвижном составе, содержащем, в частности, тяговые аккумуляторные батареи

Изобретение относится к области преобразователей постоянного напряжения и предназначено для регулирования тока в нагрузке, например в регуляторах напряжения (тока) генератора постоянного тока

Изобретение относится к преобразовательной технике, в частности к преобразователям (регуляторам) постоянного напряжения в постоянное, например, регуляторах (стабилизаторах) скорости двигателя постоянного тока

Изобретение относится к мощной импульсной технике, а именно к генераторам высоковольтных импульсов с емкостным накопителем энергии, и может быть использовано в сильноточных импульсно-периодических ускорителях электронов и другой электрофизической аппаратуры
Наверх