Преобразователь напряжения

 

(и 964906

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Рес ублии

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6I ) Дополнительное к авт. свил-ву (5t)M. Кл. . Н 02 М 3/335 (22)Заявлено 16.02.81 (2l ) 324940 у24. 07 с присоединением заявки М (23) Приоритет

9мудвретеапа6. квинтет

СССР

mi делам мзабретеннк и втхрмтнй

Опубликовано 07.10.82. Бюллетень М 37

Дата опубликования описания07.10.82 (53) УДК621. ..314 57 (088. 8) (72) Автор изобретения

Б. А. Глебов (7l) Заявитель

Московский ордена Ленина энергетический (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к эпектротех-, нике, а именно ко вторичным истоЧникам питания.

Известны однотактные преобразовате-.ли автотрансформаторного вида, содержащие магнитный накопитель (реактор, дрос5 сель), управляемый силовой ключ и комл

Недостаток известных схем состоит в том, что либо передача, либо потребление энергии от источника щюисходит дис-. кретно. При дискретном характере тока (потребляемого или передаваемого в нагрузку) возрастают потери энергии, так как при данном среднем значении этого тока возрастает амплитудное значение, т.е..потери энергии пропорцйональны квадрату амплитудного значения, а пере- даваемая энергия пропорциональна:.среднему значению тока, 20

Известен двухтактный преобразователь напряжения, в котором обеспечивается

1непрерывноеть процесса потребления и передачи энергии.Г 21 .

Недостаток известного устройствасложность, так как применяются два силовых плточа, схема. управления ими, трехобмоточный трансформатор.

Наиболее близок к изобре1 ению преобразователь напряжения, содерниыций под- . ключенный к первому Входному выводу дроссель, последоватально с которым соединена первичная обмотка трансформатора и коммутируюпшй диод, нодклточенный к первому выходному выводу, а управляемый силовой ключ через обмотку дросселя подключен параллельно входным выво дам,. причем второй входной и второй вы ходной выводй объединены (3) . Недостаток известного устройства состоит в сложности, так как используются два силовых управляемьпс ключа и соответственно двухканальный блок управлетии, .обеспечиваюший поочереднуто коммутацию синовых ключей. Кроме того, использование двухтактного режима перема ничивания трансформатора может приводить к несимметрии намагтптчивания

3 9649 его сердечника и, как следствие, к перегрузке одного из силовых уттравляемых ключей и повышенным потерям энергии.

Цель изобретения — упрощение устройства и расшщзение функциональных возможностей путем регулирования выходного напряжения.

Поставленная цель достигается тем, чго в преобразователь напряжения введены вторичная обмотка трансформатора и 16 двухпонупериодный выпрямитель, причем трансформатор выполнен на сердечнике с лйнейной магнитной характеристикой, а вторичная обмотка трансформатора через двухполупернодный выпрямитель включена между одним из входных и первым выходным выводами.

На чертеже представлена электрическая схема преобразователя напряжения.

Преобразователь напряжения подкюпа-, чеи к источнику питания через первый 1 и второй 2 входные выводы, а к первому 3 и второму 4 выходным выводам подключается нагрузка, выполненная, например, в виде параллельной P C-цепи

-или многофазного нерегулируемого инвертора (источник питания и. нагрузка не показаны). Вторые входной 2 и выходной 4 выводы объединены, между первым входным выводом 1 и первым выходным выводом 3 включены соединенные последовательно обмотка дросселя 5, первичная обмотка 6 трансформатора 7, имеющего вторичную обмотку 8, и коммутирующий диод 9. Между первыми выводами 1 и 3, кроме того, через двухпопупериодиый выпрямитень 10 вклточена вторичная обмотка 8 трансформатора. Между первым 1 и вторым 2 входными выходами через обмотку дросселя 5 включен синовой управляемый ключ 11.

Трансформатор 7 выполнен на сердечнике с линейной магнитной характеристикой. Кроме того, вторичная обмотка транс- форматора может быть вйполнена однофазной, а выпрямитель - по схеме мосга.

Преднагаемое устройство функционирует следующим образом.

В дросселе 5 и линейном трансформа торе 7 накоплена энергия магнитного паня, что выражается в протекании тока через обмотку дросселя 5, и первичную обмотку 6 линейного трансформатора 7, во время разомкнутого состояния силового управляемого ключа.

При замыкании силового управляемого M ключа 11 запирается коммутирутотций диод 9, и вследствие накопл жной энергитт в сердечнике линейного трансформатора

06 4

7 на его вторичной обмотке 8 возникает

ЭДС электромагнитной индукции, через выпрямитель 10 в нагрузку поступает ток вторичной обмотки 8. При этом энергия, накопленная в трансформаторе 7, частично рассеивается, чему соответствует уменьшение тока, передаваемого в нагрузку .через выпрямитель 10. . Через силовой управляемый ключ 11 протекает ток обмотки дросселя 5, и.в дросселе накапливаетса энергия магнитного поля, чему соответствует рост тока обмотки дросселя.

При йереходе силового управляемого ключа 11. в запертое состояние ток обмотки дросселя вновь начинает протекать через обмотку 6 и коммутирующий диод

9. При этом энергия из дросселя не передается частично в нагрузку, а частично накапливается в сердечнике лттнейного трансформатора 7. Через выпрямитель 10 в цепь нагрузки поступает разностный ток, равнйй приведенной .к вторичной об» мотке 8 разности тока обмотки дросселя, соответствующего накопленной в дросселе энергии, и тока обмотки 6, соответствую- . щего энергии, накопленной в сердечнике линейного трансформатора.

Изменяя соотношение между временем накопления энергии в сердечнике дросселя и временем вывода ее, можно осуществлять регулирование выходного напряжения.

Если обмотку 8 через выпрямитель

10 включить между первыми выводами

1 и 3, можно обеспечить при соответствующем выборе. коэффициента трансформации обмотки 8 форму тока с малыми пульсациями в цепи нагрузки при ступенчатой форме потребляемого тока.

Если обмотку 8 через выпрямитель

10 включить между выводами 2 и 3 (изображено пунктиром), то обеспечиваегся ферма потребляемого тока с малыми пульсациями и скачкообразное изменение тока, передаваемого в нагрузку.

Таким образом, данное устройство проще, так как содержит один управляемый ключ, и потребляет меньше энергии, поскольку сокращаются потери в целях управления. Появляется возможность из-менения регулировочной характеристики простътм переключением вывода последовательной цепи, образованной элементами

8 s 10, от первого вывода 1 устройства ка второму 2 и обратно, что расширяет функциональные воэможности схемы.

5 964906 6

Ф о р м у л а и з о б р е т е ю и я трансформатор выполнен на сердечннке с линейной магнитной характеристикой, а

Преобрюователь напряжения, содержа- вторичная обмотка трансформатора через

Ыий подключенный к первому входному двухполупериодный выпрямитель включена вь воду дроссель, последовательно с кото- 5 между одним из входных и первым вырым соединена первичная обмотка транс- ходным выводами. формвтора и коммутируюший диод, под- .. Источники информвпии, щпоченный к первому выходному выводу,, принятые во внимание при экспертизе а управляемый силовой ключ через об- 1. Моин В. С., Лаптев Н. Н. Стабимотку дросселя подключен параллельно: >а лизированные транзисторные преобразова входным выводам, причем второй вход- тели. М., Энергия", 1972, с. 182-183, ной и второй выходной выводы объедине- jpgc, 6..

/ нц, о т л и ч а ю m и и с я тем, чтс, (2. Авторское свидетельство СССР с ппп.ю упрошения и расширения функ-:Ж 192913, кл. Ц 02 М 7/537, 1967. ,пионвльных воэможностей путем,рЩ и- t5 3. Моин В. С.. Лаптев Н. Н. Ст бирования выходного напряжения, введены, лизнров,ннь e транзисторные np paaasаa» втоРичнаЯ обмотка тРансфоРматоРа и двУх- ели М ... « «, 1972, с. 206, полупериодный .выпрямитель, причем, pg 7 A.

Составитель Н. Бишевская

Редактор Н. Швыдкая Техред М. Гергель Корректор В. Бутяга

Звквэ 7683/42 Тираж 72 1 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж 35, Рвушская наб.. д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4