Регулируемый конвертор

Регулируемый конвертор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1i Ц 650 I79

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Вр .

Ф004 Ы, А.. (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 28.09.73 (21) 1962374/24-07 с присоединением заявки М (23) Приоритет (43) Опубликовано 28.02.79. Бюллетень М 8 (45) Дата опубликования описания 28.02.79 (51) М. Кл

H 02М 3(335

Государственный комитет (53) УДК 621.314.57 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

А. E. Сурминский и Б. Л. Уан-Золи (71) Заявитель (54) РЕГУЛИРУЕМЫЙ КОНВЕРТОР

Описываемое устройство относится к статическим преобразователям постоянного напряжения в постоянное регулируемой величины и может найти применение во вторичных источниках питания аппаратуры средств транспорта и связи.

Известно устройство для регулирования напряжения, содержащее один силовой трансформатор и управляемые ключи, первичная обмотка трансформатора имеет отвод от середины, соединенный с выводом для подключения источника питания, и два отвода по обе стороны от середины, причем эти отводы и концы первичной обмотки через управляемые ключи соединены с другим выводом для подключения источника питания (1). Недостатком этого устройства является переразмеривание силового трансформатора, так как при выключенных ключах, соединяющих концы его первичной обмоотки с выводом для подключения источника питания, часть этой обмотки не используется для передачи мощности.

Известно также устройство для регулирования напряжения, содержащее управляемыс ключи и два силовых трансформатора, первичные обмотки одного из которых включены согласно-последовательно с первичной обмоткой другого трансформатора, имеющей среднюю точку (2).

Недостатком этого устройства также является переразмеривание трансформаторов, увеличение их размеров и понижение КПД.

В описываемом устройстве этот недостаток устраняется благодаря тому, что указанная средняя точка подключена к одному из выводов для подключения источника питания, а крайние выводы всех обмоток обоих трансформаторов через соответствующие управляемые ключи подключены к другому выводу для подключения источника питания.

На фиг. 1 приведена принципиальная электрическая схема конвертора; на фиг.

2 — диаграммы коммутации ключей и напряжений на первичных обмотках трансформаторов.

Конвертор содержит силовые трансформаторы 1, 2 и управляемые ключи 3, 4,, 6.

Напряжения на первичных обмотках трансформаторов обозначены соответственно и V>, а напряжение источника питания V .

Регулирование выходного напряжения в описываемом конверторе происходит за счст того, что величина напряжения на обмотках трансформаторов различна при различных сочетаниях открытых и закрытых состояний ключей. При открытых ключах 5 или 6 напряжение источника питания V приложено к последовательно соединенным первичным

3 обмоткам, и напряжение на каждой из них равно некоторой части У„.

При открытых ключах 3 и 6 или 4 и 5 напряжение на первичных обмотках Vl трансформатора 1 равно V„, а на первичных обмотках трансформатора 2 напряжение У2 равно 2У,. Регулирование выходного напряжения происходит изменением части полупериода, в течение которой открыты ключи

3 или 4 при неизменной полной скважностп работы ключей 5 или 6 в течение всего полупериода.

На фиг. 2 показаны диаграммы коммутации ключей и соответствующие им диаграммы напряжений на первичных обмотках трансформаторов 1 и 2 соответственно с индексами VI и V2 и диаграмма напряжений на выходе выпрямительных схем, включенных на выходные обмотки каждого трансформатора в отдельности, которые имеют одинаковую форму и поэтому показаны на одной общей диаграмме с индексом V„„„„,.

Ьбльшая величина этого напряжения получается при одновременно открытых ключах

3 и 5 или 4 и 6, а меньшая — при открытых ключах 5 и 6 и закрытых ключах 3 и 4. Выпрямительные схемы на вторичных обмотках каждого трансформатора соединены друг с другом либо последовательно, либо параллельно.

При последовательном соединении выпрямительных схем токи во вторичных обмотках обоих трансформаторов одинаковы, а при открытых ключах 5 или 6 и закрытых ключах 3 и 4 токи в первичных обмотках также одинаковы и поэтому отношения тока в первичных обмотках к току во вторичных обмотках, а значит и коэффициенты трансформации обоих трансформаторов, одинаковы. Приняв их без нарушения общности расчета равными единице, получим, что при открытых ключах 5 или 6 и закрытых ключах 3 и 4 выходное напряжение конвертора

V„, èìååò минимальную величину V»«.,i ii равную VI+V2 — — V„, а при открытых ключах 4 и 5 или 3 и 6 Vl — Уи, V2 —— 2V„e, выходное напряжение конвертора имеет максимальную величину 1 вых макс= VI+

+У2=3У, а величина диапазона регулирования К, равная отношению максимальной величины выходного напряжения конвертора к минимальной, равна к и макс

Уи мнн

Для параллельного соединения выпрямительных схем на выходе конвертора допустим, что коэффициенты трансформации трансформаторов 1 и 2 относятся как единица к а. Тогда без нарушения общности расчета, принимая коэффициент трансформации трансформатора 1 равным единице, из условия параллельной работы выпрямительных схем на одно и то же напряжение нагрузки У»,х:

650179

Выхт 1 2 Вых

Тогда прп открытых ключах 5 или 6 и закрытых ключах 3 и 4

V,+V,=V„; V,+ l =-V„; и

V в вых.мин: V

1 х и

10 а прп открытых «лючах 4 и 5 или 3 и 6

V, = V„; V, == 2V„ и из условия параллельной работы выпрямительных схем на выходе

V = — .1 2 = 1 и= и.2V,;

1 откуда а =—

) 1

1 вых.макс: 1 а, У 2: 1 и а

20 выхкмакс и / 1 + 1

1 и вых.мнн

== 1+ — =. 1+2 = 3.

Формула изобретения

Регулируемый конвертор, содержащий управляемые ключи и два силовых трансформатора, первичные обмотки одного из которых включены согласно-последовательно с первичной обмоткой другого трансформатора, имеющей среднюю точку, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения КПД, указанная средняя точка подключена к од60 ному из выводов для подключения источника питания, а крайние выводы всех обмоток обоих трансформаторов через соответствующие управляемые ключи подключены к другому выводу для подключения источника питания.

Таким образом, диапазон регулирования в обоих вариантах соединения выпрямиЗ0 тельных схем па выходе конвертора равен трем.

В описываемом конверторе первичные обмотки полностью участвуют в передаче мощности в цепь нагрузки.

55 Таким образом, поставленная цель уменьшения переразмеривания трансформаторов и увеличения КПД в описываемом конверторе достигается. Для получения диапазона регулирования, не равного трем, необходимо

40 соединить с управляющими ключами для

К)3 не конец первичной обмотки трансформатора 1, а отвод от некоторой ее части, или соединить этот отвод с первичной обмоткой трансформатора 2 для К(3.

-15 Положительный эффект при этом по вышеизложенным причинам сохраняется.

650179

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

СССР 2. Патент CILIA № 3732485, 1/30, 1973. кл. G 05F

1. Авторское свидетельство

¹ 377953, кл. Н 02Р 13/16, 1967.

Составитель Е. Дорошин

Техред H. Строганова

Корректор A. Степанова

Редактор Б. Герцен

Заказ 27!7/10 Изд. М 161 Тирани 865 Подписное

НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2