Преобразователь напряжения постоянного тока

Преобразователь напряжения постоянного тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е 238655

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства N

Заявлено 22.1.1968 (№ 1212379/18-24) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет

Опмбликовано 10.111.1969. Бюллетень № 10

К ч 21d- 12/04

МПК Н 02m

УДК 621.314.12(088.8) Комитет по аслам изобретений н открытий ори Совете Министров

СССР

Дата опубликования описания 17ХП.19б9

Автор изобретения

Н. Г. Семенко

Заявитель Свердловский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института метрологии имени Д. И. Менделеева

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА

В ПЕРЕМЕННЪ|Й

Устройство относится к области изме рительной и вычислительной техники.

Известны двухтактные преобразователи постоянного напряжения в переменное, выполненные на транзисторах по двухтактной схеме с трансформаторной обратной связью. Недостатком этих преобразователей является то, что транзисторы, содержащиеся в схеме непоСредственно, гальванически связаны систочником входного напряжения, поэтому максимальное значение входного напряжения ограничивается электрической прочностью транзисторов и обычно не превышает 10 — 15 в.

В предложенном преобразователе этот недостаток устранен за счет того, что в нем использован дополнительный трансформатор и двухполупериодный выпрямитель, подключенный через обмотки дополнительного трансформатора к вторичной обмотке основного трансформатора, при этом две другие обмотки дополнительного трансформатора подключены к базам соответствующих транзисторов и через резистор — к эмиттерам транзисторов.

Eia чертеже показана схема преобразователя, Преобразователь содержит транзисторы

I и 2, основной трансформатор 8, вторичную обмотку 4 основного трансформатора, дополнительный трансформатор 5, обмотки б — 9 дополнительного трансформатора двухполупериодный выпрямитель 10 и резисторы II и 12.

При отсутствии входного напряжения работа устройства напоминает действие известного двухтактного преобразователя на транзисторах с насыщающимся трансформатором. Отличие состоит только в том, что переключение транзисторов осуществляется напряжением, индуктируемым в обмогках б и 7, расположен10 ных не на сердечнике трансформатора 3 как в обычных схемах, а на сердечнике трансформатора 5, который подключен к вторичной обмотке 4 трансформатора 8.

15 Сердечник трансформатора 5 изготовлен из пермаллоя с прямоугольной петлей гистерезиса, а к сердечнику трансформатора 3 особых требований не предъявляется, и он может быть выполнен из менее качественного материала.

20 В такой системе легко возникают автоколебания, а выходное переменное напряжение имеет прямоугольную форму (меандр), так же как и у обычных двухтактных преобразователей.

25 Особенность устройства состоит в том, что насыщение сердечника трансформатора 5 происходит раньше, чем насыщение трансформатора 8, поэтому частота выходного напряжения определяется временем перемагничивания

30 сердечника 5.

238655

Отношение чисел витков обмоток 8 и 9 выбирается большйм, так что на обмотке 8 индукти руется высокое напряжение, величина которого может в десятки и сотни раз превышать напряжение, приложенное к обмотке 9, обычно .равное напряжению питания преобразователя.

На выходных зажимах, выпрямителя будет постоянное напряжение, практически не содержащее пульсаций, так как полуволны переменного напряжения имеют форму прямоугольников с крутыми фронтами.

Если к выходным зажимам выпрямителя подключается внешнее постоянное напряжение, величина которого обязательно долхкна быть меньше, чем напряжение, имсющсеся на этих зажимах при холостом ходе преобразователя, устройство работает следующим образом, В цепи выпрямителя начинает протекать ток, направленный к источнику преобразуемого напряжения. Величина этого тока определяется разностью напряжений холостого хода и входного, а также активным сопротивлением обмотки 8, В результате этого увеличивается ток, потребляемыи первичной обмоткой 9 трансформатора 5. Однако при увеличении первичного тока уменьшается напряжение, приложенное непосредственно к обмотке 9, за счет увеличения потерь напряжения на резисторе 12, включенном последовательно с обмоткой 9. Поэтому напряжение, индуктируемое в обмотке 8, несколько уменьшается, так что разность между напряжением холостого хода и входным также уменьшается. Если активное сопротивление в цепи обмотки 9 весьма мало, для протекания тока достаточно незначительной разности напряжений, и поэтому равновесное состояние устанавливается при напряжении на выходе выпрямителя, практически равном входному (преобразуемому).

Соответственно напряжение, приложенное к обмотке 9, пропорционально входному, так как между ними существует жесткая трансформаторная связь. Таким образом, пере»агничивание сердечника происходит не под действием напряжения питания, как при холостом

5 ходе, а напряжением, пропорциональным входному.. Частота переменного напряжения в этом случае пропорциональна входному напряжению.

Более точное выражение для частоты выход10 ного напряжения преобразователя с учегом сопротивления выходной оомотки имеет вид г 11

1 Вх О

U.,+U—

4В-S W, Fr„(r 1 в где f — частота выходного напряжения;

U входное напряжение;

С, — напряжение питания;

20 r — сопротивление обмотки 9;

В, — индукция насыщения трансформатора 5;

S — сечение сердечника;

W8, W> числа витков обмоток 8 и 9;

R — сопротивление резистора 12.

Предмет изобретения

Преобразователь напряжения постоянного

30 тока в переменный с частотой, пропорциональной напряжению постоянного тока, содержащий транзисторы и трансформатор, включенные по двухтактной схеме, отлича>ощийся тем, что, с целью повышения максимального уров35 ня преобразуемого напряжения, в нем использован дополнительный трансформатор и двухполупериодный выпрямитель, подключенный через обмотки дополнительного трансформатора к вторичной обмотке основного трансфор40 матора, при этом две другие обмотки дополнительного трансформатора подключены к базам соответствующих транзисторов и через резистор к эмиттерам транзисторов.

238655

ВхаР

1

- Выхя:

Составитель Н. П. Исаева

Техред T. П. Курилко

Редактор Л. Утехина

Корректор О. И. Попова

Заказ 1615/8 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва„Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2 о

1

5

I