Ключевой регулятор постоянного напряжения
Иллюстрации
Реферат
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (п1 535685
Союз Советских
Социатистичесних
Реслублин (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 04.09.74 (21) 2058576/07 с присоединением заявки № (23) Приоритет
Опубликовано 15.11.76. Бюллетень ¹ 42
Дата опубликования описания 24.04.77 (51) М. Кл.- Н 02М 3/135//
G 05F 3/08
Государственный комитет
Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.314.12.07 (088.8) (72) Автор изобретения
И. И. Колосков (71) Заявитель (54) КЛЮЧЕВОИ РЕГУЛЯТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ
Изобретение относится к области преобразовательной техники и может быть использовано в стабилизированных или регулируемых устройствах электропитания нагрузки постоянного тока.
Известны ключевые регуляторы постоянного напряжения, в которых источник питания подключен к нагрузке через последовательно соединенные полупроводниковый ключ и сглаживающий индуктивно-емкостный фильтр.
Однако при работе таких регуляторов с повышенной частотой коммутации ключа или при питании их от низковольтного источника неизбежны относительно большие потери мощности в обратном диоде, т. е. снижается к.п,д регулятора.
Известен также ключевой регулятор постоянного напряжения, в котором последовательная цепь из дросселя со средней точкой и диода подключена параллельно нагрузке, а ключевой элемент включен между одним из входных зажимов и средней точкой дросселя, причем другой входной зажим соединен с нагрузкой. При этом через диод проходит полный ток нагрузки, вследствие чего потери мощности в нем относительно велики. Кроме того, недостатком этого регулятора является большая пульсация тока нагрузки, так как за период коммутации ток скачкообразно изменяется на величину, определяемую положением средней точки обмотки дросселя.
Целью изобретения является уменьшение пульсаций тока нагрузки и повышение к.п.д. регулятора. Это достигается тем, что предлагаемый регулятор дополнительно снабжен подключенной параллельно нагрузке последовательной целью из других диода и дросселя со средней точкой, соединенной с другим
1р входным зажимом
На чертеже дана принципиальная схема описываемого регулятора.
Регулятор содержит дроссели 1 и 2, диоды 3 и 4 и ключевой элемент 5, подключенные меж15 ду источником 6 питания и нагрузкой 7, При включенном состоянии ключевого элемента 5 ток от источника 6 протекает через ключевой элемент 5, полуобмотку дросселя 1, нагрузку 7 и полуобмотку дросселя 2. Числа витков в полуобмотках дросселей 1 и 2 выбирают равными между собой, вследствие чего в этом режиме напряжение на обратных диодах равно напряжению источника 6 (полярность указана на чертеже) .
25 При отключении ключевОго элемента 5 иЗза наличия э.д.с. самоиндукции в дросселях
1 и 2 ток в нагрузку 7 начинает поступать от каждого из дросселей через соответствующий диод (3 или 4), причем напряжение на дрос535685
Составитель Г. Гомола
Техред И. Караидашова
Редактор А. Пейсочеико
Корректоры: Л. Орлова и О. Тюрина
Заказ 1275/13 Изд. ¹ 320 Тираж 899 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, K-35, Раушская, наб., д. 4/5
Типография, нр. Сапунова, 2 селях имеет полярность, указанную на чертеже в скобках, а ток через каждый диод равен половине тока нагрузки.
В обоих интервалах коммутации ключевого элемента 5 ток, отдаваемый регулятором в нагрузку 7, остается неизменным, что обеспечивает минимальную пульсацию тока нагрузки.
В прототипе через обратный диод протекает весь ток нагрузки. В предлагаемом регуляторе через каждый из диодов протекает половина тока нагрузки. Так как вольт-амперная характеристика диода является нелинейной, суммарные потери мощности в двух диодах предложенного регулятора меньше, чем в одном диоде прототипа. Эти факторы имеют существенное значение в современных источниках питания, в частности ключевых стабилизаторах напряжения, где используются повышенные частоты коммутации ключа и необходимо стабилизировать низковольтное (3—
5 В) напряжение питания сильноточной (ЗОЛ и более) нагрузки, Применение предлагаемого регулятора в подобных устройствах позволяет существенно повысить их к.п.д. и умень5 шить пульсацию тока нагрузки.
Формула изобретения
Ключевой регулятор постоянного напряжения, содержащий последовательную цепь из дросселя со средней точкой и диода, подключенную параллельно цепи нагрузки, и ключевой элемент, присоединенный между одним из входных зажимов и средней точкой дросселя, отл ич а ющий ся тем, что, с целью уменьшения пульсации тока нагрузки и повышения к.п.д., он дополнительно снабжен последовательной цепью, подкл,оченной параллельно нагрузке и состоящей из других диода и дросселя со средней точкой, соединенной с другим входным зажимом.