Преобразователь постоянного напряжения

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитания. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения регулирования выходного напряжения. Преобразователь содержит четыре силовых транзистора и два конденсатора, соединенные в две идентичные ветви,подключенные к входным выводам .Два силовых трансформатора подключены первичными обмотками между точкой соединения силовых транзисторов одной ветви и точкой соединения силового транзистора и конденсатора другой ветви. Вторичные обмотки силовых трансформаторов включены между точками соединения диодов суммирующего выпрямителя. При изменении режима коммутации силовых транзисторов вторичные обмотки силовых трансформаторов включаются либо последовательно , либо параллельно, а к первичным обмоткам при этом наложена одна треть входного напряжения. 1 ил. fe

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sIjs Н 02 М 3/335

ГОСУДАРСТВЕI+DE ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4281372/07 (22) 13.07.87 (46) 07.05.93. Бюл. М 17 (72) Н,Д.Терещенко, А.Ç.Венгер, С.Н.Лобойко, Л.М.Свечкарева и АРА.Якименко (56) Авторское свидетельство СССР

ЬЬ 109674 2, кл. H 02 М 3/335, 1982.

Авторское свидетельство СССР

bL 746844, кл, Н 02 М 7/537, 1978. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО

НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитания. Цель изобретения — расширение функциональных воэможностей путем обеспечения регулирования выходного напряжения. Преобразователь

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитания, Цель изобретения — расширение функциональных возможностей путем обеспечения регулирования выходного напряжения, На чертеже представлена схема преобразователя.

Преобразователь содержит инвертор 1 с силовыми транзисторами 2-5 и конденса-. торами 6, 7. Силовые трансформаторы 8. 9. содержащие первичные обмотки 10, 11 и вторичные обмотки 12, 13, подключены к выходу инвертора, суммирующий выпрямитель 14 присоединен к нагрузке 15. Источник 16 управляющих сигналов через коммутатор 17 управляющих сигналов управляет силовыми транзисторами. Ы „1814169 А1 содержит четыре силовых транзистора и два конденсатора, соединенные в две идентичные ветви, подключенные к входным выводам.Два силовых трансформатора подключены первичными обмотками между точкой соединения силовых транзисторов одной ветви и точкой соединения силового транзистора и конденсатора другой ветви.

Вторичные обмотки силовых трансформаторов включены между точками соединения диодов суммирующего выпрямителя. При изменении режима коммутации силовых транзисторов вторичные обмотки силовых трансформаторов включаются либо последовательно, либо параллельно, а к первичным обмоткам при этом наложена одна треть входного напряжения. 1 ил.

Инвертор 1 выполнен в виде двух ветвей, в каждой иэ которых включены два транзистора и конденсатор, соединенные согласно последовательно. К первому выводу источника питания 18 подключен коллектор транзистора 2, а эмиттер транзистора 3 через конденсатор 7 соединен с вторым выводом источника питания 18.

Во второй ветви коммутатора коллектор транзистора 4 подключен через конденсатор 6 к первому выводу источника питания

18, а эмиттер транзистора 5 — к второму выводу источника питания 18. Переходы база-эмиттер транзисторов 2-5 через коммутатор 17 управляющих сигналов подключены к источнику 16 управляющих сигналов, Первичная обмотка 10 выходного трансформатора 8 включена между точкой соеди1814169 нения транзисторов 2 и 3 и точкой,соединения коллектора транзистора 4 и конденсатора 6. Обмотка 11 трансформатора 9 включена между точкой соединения транзисторов 4 и 5 и точкой соединения эмиттера транзистора 3 и конденсатора 7.

Суммирующий выпрямитель 14 состоит из первой 19 и второй 20 параллельных. цепочек, подключенных к первому и второму выводам нагрузки 15. Каждая из цепочек

19 и 20 состоит иэ трех согласно последовательно включенных диодов 21-23 и 24 — 26.

Вторичные обмотки 12, 13 трансформаторов 8, 9 подключены между одноименными точками соединения диодов 21-26 парал- 15 лельных ветвей 19, 20.

Преобразователь работает следующим образом.

Коммутатор 17 имеет два режима работы. При первом режиме работы разнополяр- 20 н ые импульсы управления на базы транзисторов подаются таким образом, что поочередно на половину периода открываются транзисторы 2, 4 или 3, 5. При втором режиме поочередно открываются транзи- 25 стары 2, 5 или 3, 4.

В первом режиме работы в первую половину периода управляющего напряжения открыты транзисторы 2, 4, и ток проходит по цепи: первый вывод источника питания 18, 30 переход коллектор-эмиттер транзистора

2,обмотка 10 трансформатора 8,переход коллектор-эмиттер транзистора 4, обмотка

11 трансформатора 9, конденсатор 7, второй вывод источника питания 18. При этом 35 конденсатор 7 заряжается, а конденсатор 6 разряжается на обмотку 10.

Во второй полупериод управляющего напряжения открыты транзисторы 3,5, и ток протекает по цепи: первый вывод источника 40 питания 18, конденсатор 6, обмотка 10 трансформатора 8, переход коллектор-эмиттер транзистора 5, второй вывод источника питания 18. При этом конденсатор 6 заряжается, а конденсатор 7 разряжается на обмотку 11. 45

Таким образом, обмоткам 10 и 11 трансформаторов 8 и 9 приложено переменное напряжение Uax/3 на каждой обмотке, а на вторичных обмотках 12, 13 будет напряжение

U12,13=К Vsx/3, где К вЂ” коэффициент транс- 50 формации трансформаторов 8, 9. На выходе суммирующего выпрямителя 14 в зависимости от полярности включения идентичных вторичных обмоток 12, 13 будет выполняться соотношение l15 = 112+ l13; V15 = V12+ U13 llH50 115 = l12

1131 U15 = U12 + U13å где l12 113 !15 токи обмоток 12, 13 и нагрузки 15, U12, U13, U15— напряжение на обмотках 12, 13 и нагрузке 15.

Если при первом режиме работы выполняется первое соотношение, т.е. в выпрямителе 14 складываются токи обмоток 12 и 13, то напряжение на нагрузке 15 равно напряжению на одной из обмоток за вычетом падения напряжения на диодах 21 — 26.

При втором режиме работы коммутатора 17 в первый полупериод управляющего напряжения открыты транзисторы 3, 4, и ток проходит по цепи: первый вывод источника питания 18, конденсатор 6, две параллельно включенные цепи, первая из которых состоит из транзистора 3 и обмотки 10 трансформатора 8, вторая — из транзистора 4 и обмотки 11 трансформатора 9, конденсатор

7, второй вывод источника питания 18. При этом конденсаторы 6, 7 заряжаются.

Во втором полупериоде управляющего напряжения открыты транзисторы 2, 5. При этом конденсатор 6 разряжается по цепи. первый вывод конденсатора 6, переход коллектор-эмиттер транзистора 2, обмотка 10 трансформатора 8, второй вывод конденсатора 6, а конденсатор 7 — по цепи; первый вывод конденсатора 7, обмотка 11 трансформатора 9, переход коллектор-эмиттер транзистора 5, второй вывод обмотки конденсатора 7, Таким образом, к обмоткам 10, 11 трансформаторов 8, 9 приложено переменное напряжение, равное Uex/Э на каждой обмотке, а на вторичных обмотках 12, 13 будет напряжение U12, 13 = К Uox/3. Напряжение на нагрузке 15 при выбранной по первому режиму работы коммутатора 17 полярности включения вторичных обмоток 12, 13 будет равно сумме напряжений на обмотках

12, 13, а ток равен току отдельной обмотки.

Таким образом, изменяя режим работы коммутатора 17 управляющих сигналов, можно ступенчато изменять выходное напряжение преобразователя, сохраняя при этом полное использование по мощности его элементов, и испольэовать широтно-импульсный модуляционный метод регулирования выходного напряжения с неполной глубиной модуляции, Формула изобретения

Преобразователь постоянного напряжения, содержащий первую ветвь из согласно последовательно соединенных первого и второго силового транзисторов и первого конденсатора, причем коллектор первого транзистора подключен к первому входному выводу преобразователя, а первый вывод первого конденсатора — к второму входному выводу преобразователя, и вторую ветвь из согласно-последовательно соединенных третьего и четвертого силовых транзисторов и второго конденсатора, при этом эмиттер четвертого силового транзистора подсоединен к второму входному выводу преобразователя, а второй вывод

1814169

Составитель

Техред M. Моргентал Корректор Н.Гунько

Редактор Н.Пигина

Заказ 1831 Тираж 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 второго конденсатора — к первому входному выводу преобразователя, и первый силовой трансформатор, первичная обмотка которого подключена между точкой соединения первого и второго силовых транзисторов и точкой соединения третьего силового транзистора и первого вывода второго конденсатора, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения регулирования выходного постоянного напряжения, введены суммирующий выпрямитель и второй силовой трансформатор, первичная обмотка которого включена между точкой соединения третьего и четвертого силовых транзисторов и точкой соединения второго силового транзистора и второго вывода пер5 вого конденсатора, причем суммирующий выпрямитель выполнен в виде двух включенных между выходными выводами преобразователя цепочек из трех согласно последовательно соединенных диодов в

10 каждой, а между одноименными точками соединения диодов этих цепочек включены вторичные обмотки первого и второго силовых трансформаторов.!

1