Регулируемый преобразователь постоянного напряжения в постоянное

 

Союз Советсинк

Социапистичесиин

Респубпии

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<и 932582 (6! ) Дополнительное к авт, санд-ву(22)Заявлено 29.04.80 (21) 2918182/24-07 с прнсоелиненнем заявки М (26) Приоритет 06. 11. 79

Опубликовано 30 .05 . 82 Бюллетень р6 20

Дата опубликования описания 30 ° 05 ° 82 (5t)IVl. Кл.

Н 02 М 3/135

)осударстеапай комитет

СССР ао делам изобретений и открытий (53) УДК 621. 314., 2 (0 88. 8) (72) Авторы изобретения

j-"

В. П. Климов и В. К. Ковальков

f с

t

Московский ордена Ленина и ордена ктябрьской Революции авиационный институт им. Серго Ор нцщикйдзе (7!) Заявитель (54) РЕГУЛИРУЕМЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

В ПОСТОЯННОЕ

Изобретение относится к преобразовательной электротехнике, в частности к преобразователям постоянного напряжения в постоянное.

Известны преобразователи напряжеS ния, содержащие силовые транзисторы и тиристоры, где для коммутации тиристоров используются полностью управляемый (двухоперационный) тиристор (1), транзистор (21 или дополнительный ти1о ристор с коммутирующим конденсатором (3) . 8 известных схемах используется коммутирующий дроссель в трансформаторном или автотрансформаторном включении, Дляосуществления сглаживания напряжения на нагрузке требуетс дополнительный дроссель сглаживающего фильтра.

Наиболее близким к предлагаемому является регулируемый преобразователь постоянного напряжения в постоянное, содержащий последовательную цепь из транзистора и основной обмотки дросселя, включенную между входным и выходным выводами, диод, датчик сигнала управления, выход которого подключен ко входу широтно-импульсного модулятора (4).

Недостатком этого устройства является ограниченный мощностной диапазон, Цель изобретения - расширение диапазона регулируемой мощности

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено тиристором, датчиком тока нагрузки, формирующераспределительным устройством, а дроссель снабжен дополнительной обмоткой, включенной последовательно с основной, при этом тиристор образует последовательную цепь с дополнительной обмоткой дросселя, шунтируюцую транзистор, диод включен между общей точкой тиристора и дополнительной обмоткой дросселя и другим входным выводом, выход датчика тока нагрузки и выход широтно импульсного модулятора подключены к соответствующим входам формируюце3 93258

Распределительного у 1 рой стаа аетствующие выходы которого связаны с управляющими электрОдами транзисто ра и т!!Ристора

На i»epq еже предс Tаалена схема ройстаа.

Преобразователь содержит тиристор 1 подключенный анодом к плюсу источника питания, транзистор 2, ДИОД 3, ДРОс" сель 4 с обмотками 5 и 6, к общей точ-!в ке кОторых ПОдключен коллектОР тран зистора 2, нагрузку ?„ Конденсатор В„ датчи 3 Вы одного апряжения (ДН)„

Широтно-импульсный модулятор (ИИИ1 10> элеь!ент 11 сравнения напряжения обрат- ной связи (U и задающе!-о напряже" ния (Цз !, (датчик ыходного напряжения и элемент сравнения образуют датчик си- è.àBëà управления), бесконтактные переключатели 12 13 сигна- рв лов, и формирователи 14 и 15 управляющих импульсов (Wh< и ФУИ2), образующие Форми рующе- распределительное pñ тройство и датчик 16 тока нагрузки (ДТ).

Работа схемы происходит следующим 25 образом.

Формупа изобретения

Регулируемый преобразователь постоянного напряжения в постоянное, содержащий последовательную цепь из транзистора и основной обмотки дросселя, включенную между входным и выходным выводами, диод, датчик сигнала управления, выход которого подключен к входу широтно-импульсного модулятора, отличающийся тем, что, При малых значениях тОка наГруэки менее значения порога срабат1,!Вания дат чи ка ток а „переключатель 1 3 Открыт а переключатель 12 закрыт и сигнал

Ъ| с ЙИИ проходит только через переключатель 13 на второй вход Формирователя 15 управляющих импульсов, с выхода которого отпирающие импульсь. с определенной скаажностью поступают на управляющий переход транзистора 2;

Транзистор 29 периодически отпираясьу обеспечивает заданный уровень выходного напряжения. На вход ФУИ через разомкнутый ключ 12 сигнал с ДИК не поступает и тиристор 1 в этом режиме остается а закрытом состоянии, а дроссель 4 выполняет только Функции сгла" жиаающеГО дрОсселя, Если нагрузка 7 возрастает и ток нагрузки увеличивается до значения порога срабатывания ДТ, сигнал с ДТ переключит переключатели 12 и 13. Переключатель 12 замкнется, сигнал с

ШИИ поступит на вход ФУИЖЕ 14 и на пер- в аый вход ФУИЖЕ 15. На выходе ФУИ Формируются управляющие импульсы для отпирания тиристора в моменты переднего фронта сигнала с ПИМ. Б момент заднего Фронта сигнала с ИИМ на выходе

ФУИ! Формируется узкий импульс для отпирания на некоторое время транзис" тора 2* 33 счет аатОтрансфОрматОрнОГО

2 ф включения обмотки дросселя 4 на катоде тиристора 1возникает обратн:ое напряжение. При этом потенциал катода начинает превышать готенциал анода на величину, прикладываемого обратного напряжения, определяемое по выражению

В»

i — 9„— l sм )

"< "-2 где lJ!! - Напряжение питания;

U»,„- выходное напряжение; и! числО ВиткОВ ОбмОтки !!g 4"ècëo ВиткОВ ОбмОтки 6.

ПОд действием этОГО напряжения ти ристор 1 запирается. Время запирания тиристора, а, следовательно, и время, на которое включается транзистор при этом режиме, определяется временем выключения тиристора и величиной наГрузки. После запирания тиристора 1 транзистор 2 закрыт и ток нагрузки, поддерживаемый индуктианостью дросселя ч, спадает по контуру: обмотка дросселя, нагрузка, обратный диод.

Таким Образом, ао втором режиме дроссель кроме функции сглаживающего дроссех!я выполняет также функцию коммутирующего дросселя для запирания силового тиристора. Изменение длительности открытого и закрытого состояния тиристора осуществляется регулированием ВыхОднОГО напряжения В сООтВет стаии со скважностью сигнала с IJHH.

° Предлагаемое устройство позволяет расширить диапазон регулируемой мощ" ности за счет двухканального регулирования, когда Осноаны!!! силовым weментом является тиристор, а транзистор выполняет лишь Функции коммутирующего элемента, причем устройство отличается повышеннОЙ надежностью и !(ПД, так как в схеме отсутствуют возможные значительные перенапряжения на элементах, а напряжение на переходе коллектор - эмиттер транзистора ниже напряжения питания.

5 932582 6 с целью расширения диапазона регули- ветствующие выходы которого связаны рования, в него введены тиристор, дат. с управляющими электродами транзисточик тока нагрузки, формируюце-распре- ра и тиристора. делительное устройство, а дроссель снабжен дополнительной обмоткой, вклю. s Источники информации, ченной последовательно с основной, принятые во внимание при экспертизе при этом тиристор образует последо- 1. Авторское свидетельство СССР вательную цепь с дополнительной обмот- 1т 562905. кл. Н 02 М 3/135 ° 1973. кой дросселя, шунтирующую транзистор, 2. Авторское свидетельство СССР диод включен между общей точкой тирис. в N 4305 07, кл. Н 03 К 17/72, 1972. тора, и дополнительной обмоткой дроссе- 3. Авторское свидетельство СССР ля и другим входным выводом, выход tI 591995, кл, Н 02 М 1/135, 1976. датчика тока нагрузки и выход широтно- 4. Источники электропитания на поимпульсного модулятора подключены к лупроводниковых приборах. Под ред. соответствующим входам формирующе- 1 С. Д. Додика и др. М., "Советское рараспределительного устройства, соот- дио", 1969, стр. 406, рис. Х.la.

Соста витель И. Голови нова

Редактор Н. Гришанова Техред М. Тепер Корректор 6. Макаренко

Заказ 3796/73 Тираж 719 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4