Регулируемый преобразователь

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик,>955431 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) ЗаявленоO4 O6 еО (21) 2934444/24-07

511М Kse з с присоединением заявки Мо

Н 02 М 3/335

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 30,08.82.Бюллетень Ио 32 ($3) УДК б 21. 314..57(088.8) Дата опубликования описания 30,08.82 (72) Авторы изобретения

В,С.Моин и Н.Н.Лаптев (71) Заявитель (54) РЕГУЛИРУЕМЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к элект; ротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитания для преобразования постоянного или переменного. напряжения в регулируемое постоянное напряжение °

Известны регулируемые преобразователи, содержащие несколько преобразовательных ячеек и суммирующий вы рямитель на выходе этих ячеек

Е11 и Е2).

При выполнении суммирующего выпрямителя такого преобразователя по типу мостовой схемы ток нагрузки преобразователя проходит минимум через два диода, что снижает КПД преобразователя, особенно при низком уров не выходного напряжения (4-5 В).

Более высокий КПД имеет подобного рода преобразователь, у которого суммирующий выпрямитель выполнен по типу нулевой схемы, т.е. с выполнением выходных трансформаторов. ячеек с отводом от средней точки вторичных обмоток, при этом ток нагрузки проходит только через один диод ГЗ) .

Недостаток укаэанной схемы состоит в том, что как аноды, так и катоды диодов вытцямителя разобщены друг от, друга. Поэтому требуется изоляция каждого диода от теплоотводящего радиатора, усложняется технология при изготовлении выпрямителя в виде интегральной диодной матрицы, усложняются соединения между блоком трансформаторов и блоком диодов.

Цель изобретения — повышение надежности преобразователя путем уменьшения вероятности-отказов диодов. через снижение их тепловой нагрузки.

Поставленная цель достигается тем, что в регулируемом преобразователе, содержащем М преобразовательных ячеек с выходными трансформаторами, каждая вторичная обмотка которых имеет отвод от средней точки, и 2-м однонаправленно включеййых диода, причем отвод от средней точки вторичной обмотки выходного трансформатора первой ячейки соединен с первым выходным выводом преобразователя,трансформаторы каждой ячейки имеют 2" вторич- ных обмоток, где п — номер ячейки, 25 крайние выводы вторичных обмоток каждой данией ячейки, кроме последней, соединены с отводами от средней точки вторичных обмоток последующих ячеек, а крайние выводы последней ячейки сое30 чинены с первыми электродами указан-

955431

Цомера проводящих а е

Уровень выходного напряжения (в относительных единицах) Состояние ячеек ток диодов

Второй полупериод

Первый полупериод

1 2 3

14,16,18,20

+ - 14,15,18,19

15,17,19,21

16,17,20, .21

17,21

18 19,20,21

19,21

20,21

+ — + 14,16

+ + — 14,15

+ + + 14

Формула изобретения ных диодов, вторые электроды которых объединены и соединены со вторым выходным выводом преобразователя.

На чертеже показан вариант исполнения регулируемого преобразователя на трех ячейках (М=З). 5

Регулируемый преобразователь содержит преобразовательные ячейки

1-3 с выходными трансформаторами 4-6 соответственно. Ячейки могут быть выполнены по любой известной схеме 0 на управляемых вентилях (транзисторах или тиристорах), получать питание от сети постоянного или переменного напряжения и соединены по цепи; питания, как параллельно, так и по- следовательно. Количество вторичных обмоток трансформаторов равно 2 где и — номер ячейки, т.е. трансформатор 4 первой ячейки имеет одну обмотку 7, второй ячейки две обмотки 8 и 9, третьей ячейки четыре обмотки 10 — 13, Отвод от средней точки обмотки 7 соединен с первым выходным выводом преобразователя 14. Крайние выводы обмотки 7 соединены с отводами от средней точки обмотки 8 и 9, крайние выводы обмоток 8 и 9 соединены с отводами от средних точек. обмоток 10-13, а крайние выводы обмоток 10-13 соединены с анодами диодов 14-21, катоды кото- ЗО рых объединены и соединены со вторым выходным выводом преобразователя 22.

+ + 14 18 !

+ — — 14,15, 16,17

Возможен также режим регулирования п 5g при котором одна из ячеек, например., ячейка 3, управляется с регулируемым сдвигом фазы (широтная модуляция), а на выходе преобразователя включается сглаживающий фильтр. Благодаря этому осуществляется плавное регулирование выходного напряжения.

Таким образом, в предлагаемом устройстве олноименные электроды (диоды или катоды) всех диодов объединены, что позволяет укрепить их на общий 65

Между выводами 14 и 22 включена нагрузка 23.

Преобразователь работает следующим образом.

Каждая из ячеек 1-3 может находиться в активном состоянии, когда на первичную обмотку выходного трансформатора 4-6 подано напряжение, и в пассивном состоянии, когда цепь первичной обмотки выходного трансформатора разомкнута, т.е. управляемые вентили ячейки закрыты.

Выходные напряжения на вторичных обмотках трансформаторов ячеек, находящихся в активном состоянии, суммируются, а при пассивном состоянии ячейки обе половины всех вторичных обмоток трансформатора этой ячейки обтекаются встречно-направленным током, т.е. ее.выходное напряжение равно нулю. В зависимости от сочетания активных и пассивных состояний ячеек изменяется уровень выходного напряжения, что показано в таблице, где соотношения коэффициентов трансформации ячеек 1-3 приняты по закону двоичного счета, т.е. 4:2:1. В таблице знаком "+" отмечено активное,а знаком пассивное состояние ячейки, и указаны номера диодов, проводящих ток в данный полупериод, причем принято, что все ячейки в активном состоянии работают синхронно. теплоотводящий радиатор без электро изоляционных прокладок, упростив тем самым конструкцию и улучшив отвод: тепла..При интегральном монолитном исполнении набора диодов упрощается технология (количество операций) в процессе производства устройства.

Регулируемый преобразователь, содержащий М преобразовательных ячеек

955431 °

° Составитель Н . Цишевская

Редактор A. Власенко Техред,Л.Пекарь Корректор М. Демчик

Заказ 6468/72 Тираж 721 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делаем изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 с выходными трансформаторами, каждая вторичная обмотка которых имеет. отвод от средней точки, и 2-м однонаправленно включенных диода, причем отвод от средней точки вторичной обмотки трансформатора первой ячейки соединен с первым выходным выводом преобразователя, отличающийся тем что, с целью повышения надежности путем уменьшения вероятности отказов диодов через снижение их тепловой нагрузки. тоансформаторы каждой ячейки имеют 2" вторичных обмоток,, где и — номер ячейки, крайние вы:воды вторичной обмотки каждой данной ячейки, кроме последней, соединены с отводами от средней точки вторичнои обмотки последующих ячеек, а крайние выводы последней ячейки соединены с первыми электродами указанных диодов, вторые электроды которых объединены и соединены с вторым выходным выводом преобразователя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

10 Ф 532945, кл. Н 02 М 7/04, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 1981746/24-07, кл. Н 02 М 7/04, 1974.

3. Авторское свидетельство СССР, 15 Р.708474, кл. Н 02 М 3/335, 1974.