Преобразователь постоянного напряжения

Преобразователь постоянного напряжения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий трансформатор первичная обмотка которого и разделительный конденсатор образуют последовательную цепь.шунтированную регулирующим ключом, а вторичные обмотки через выпрямитель и LC-фильтр соединены с выходными выводами для подключения нагрузки, а параллельно одной из обмоток трансформатора включены последовательно соединенные конденсатор и блокирующий диод, шунтированньш вспомогательным ключом, отличающийся тем, что, с целью упрощения преобразователя, трансформатор снабжен дополнительной обмоткой , через которую упомянутая последовательная цепь подключена к входным выводам.5 f О

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН з51 Н 02 М 3/335

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ДВТ0РСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2 72

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3534221/24-07 (22) 03.01. 83 (46) 07.08.84. Бюл. Ф 29 (72) А.Г.Поликарпов, Е.Ф.Сергиенко и В.M.Òèòêèí (71) Московский ордена Ленина и ордена Октябрьской Революции энергетический институт (53) 621.314.58(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 892614, кл. Н 02: М 33//2288, 1980.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 959234, кл. Н 02 M 3/335, 1982. (54)(57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО

НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий трансформатор первичная обмотка которого и раздеÄÄSUÄÄ 1107233 A лительный конденсатор образуют последовательную цепь,шунтированную регулирующим ключом, а вторичные обмотки через выпрямитель и LC-фильтр соединены с выходными выводами для подключения нагрузки, а параллельно одной из обмоток трансформатора включены последовательно соединенные конденсатор и блокирующий диод, шунтированный вспомогательным ключом, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения преобразователя, трансформатор снабжен дополнительной обмоткой, через которую упомянутая последовательная цепь подключена к в:..здным выводам. Q

1107233

Изобретение относится к электротех"нике, в.частности к преобразовательной технике, и может найти применение в ключевых преобразователях постоянного тока с гальванической раз" 5 вязкой входной .и выходной цепей.

Известен преобразователь постоянного напряжения, содержащий трансформатор, вторичные обмотки которого через выпрямитель и „С -фильтр соеди- 10 иены с нагрузкой, цепочку из последо" вательно соединенных конденсатора и блокирующего диода, подключенную параллельно одной из обмоток трансформатора, и регулирующий ключ (1 g. 15

Недостатком этого устройства является значительное искажение формы кривой потребляемого тока.

Наиболее близким к изобретению является преобразователь постоянного 20 напряжения, содержащий трансформатор, первичная обмотка которого и разделительный конденсатор образуют последовательную цепь, шунтированную регулирующим ключом,- а вторичные обмотки через выпрямитель и С -фильтр соединены с выходными выводами для подклю чения нагрузки, а параллельно одной из обмоток трансформатора включены последовательно соединенные конден- 30 сатор и блокирующий диод, шунтированный вспомогательным ключом (2 J.

Недостаток известного преобразователя состоит в сложности из-за необходимости включения дросселя на 135 входе для сглаживания потребляемого тока. .Цель изобретения — упрощение преобразователя.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователе постоянного напряжения, содержащем трансформатор, первичная обмотка которого и разделительный конденсатор образуют последо- 5 вательную цепь, шунтированную регулирующим ключом, а вторичные обмотки через выпрямитель и С-фильтр соединены выходными выводами для подключения нагрузки, а параллельно одной иэ обмоток трансформатора включены последовательно соединенные конденсатор и блокирующий диод, шунтированный вспомогательным ключом, трансформатор снабжен дополнительной об- 55 моткой, через которую упомянутая последовательная цепь подключена к входным выводам.

На чертеже приведена схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит последовательную цепь, состоящую из первичной обмотки 1 трансформатора 2 и разделительного конденсатора 3, и дополнительную обмотку 4 трансформатора 2, причем начала обмоток 1 и 4 соединены соответственно с отрицательной и положительной шинами. Между общей точкой соединения конденсатора 3 и обмотки 4 включен регулирующий ключ

5, Обмотка 1 шунтирована конденсатором 6 и диодом 7, причем катод диода соединен с отрицательной шиной источника питания. Параллельно с диодом

7 включен вспомогательный ключ 8. Вторичные обмотки 9 и 10 трансформатора

2 через выпрямитель на диодах 11 и

12 и LC -фильтр на дросселе 13 и конденсаторе 14 соединены с нагрузкой 15.

Преобразователь работает следующим образом.

Регулирующий 5 и вспомогательный 8 ключи работают синхронно и противофазно, так что во включенном состоянии регулирующего ключа 5 вспомогательный ключ 8 находится в разомкнутом сотоянии. Конденсаторы 3 и 6 зазаряжены в установившемся режиме так, что положительные заряды на обкладке конденсатора З,соединенной с регулирующим ключом 5, и на обкладке конденсатора 6, связанной с обкладкой конденсатора 3. Поэтому во включенном состоянии регулирующего ключа 5 диод 7 находится под обратным смещением. На этом этапе увеличивается электромагнитная энергия, накопленная в сердечнике трансформатора 2, и осуществляется передача энергии, запасенной в конденсаторе 3, через открытый диод 11 в фильтр с нагрузкой.

После выключения регулирующего ключа

5 полярность напряжений на обмотках трансформатора меняется на противоположную, что приводит к отпиранию диодов 7 и 12. При этом через диод 12 энергия, накопленная в магнитном поле сердечника трансформатора 2, передается в фильтр с нагрузкой, а через конденсатор 6 на этом этапе работы протекает ток, представляющий собой разность пульсаций тока намагничивания трансформатора 2 и пульсаций тока дросселя 13 фильтра, приведенных к обмотке 1. Этот ток в первую половину рассматриваемого проме233

Составитель И.Войтович

Редактор И.Николайчук Техред Л. Коцюбняк Корректор Н.Яцола

Заказ 5773/40 Тираж 667 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

Э 1107 жутка времени имеет одно направление, во вторую — противоположное. Именно поэтому необходимо наличие вспомогательного ключа 8.

Для определения регулировочной характеристики предполагаем одинаковость чисел витков обмоток 1 и 4 и коэффициентов трансформации и к вторичным обмоткам 9 и 10. При этом на этапе включенного состояния ре- 10 гулирующего ключа 5 на обмотках 1 и 4 действуют напряжения, равные .величине входного напряжения Е, а на вторичных обмотках 9 и 10 -n E.

На втором этапе на обмотках 1 и 4 напряжение равно среднему напряжению на конденсаторе 6(0<). Если обозначить через 1 относительную (к периоду Т) длительность проводящего состояния ключа 5, то напряжение 0 2О может быть найдено исходя из равенства нулю волътсекундного интеграла за период на любой из обмоток трансформатора 2. При этом получаем Мь=

=Eg/(1-у), и, следовательно, напряжение, действующее на входе 1.С-фильтра, на этапе (1-7)Т равно nEу/(1- ), Интегрирование указанного напряжения за период позволяет получить регулировочную характеристику в виде

"вых

Таким образом, преобразователь напряжения имеет линейную регулировочную характеристику, обеспечивает непрерывность потребления энергии от источника входного напряжения.

Использование дополнительной обмотки трансформатора позволяет исключить входной дроссель как отдельный магнитный элемент и, следовательно, упростить устройство в целом.