Регулируемый двухтактный вольтореверсивный преобразователь постоянного напряжения

Регулируемый двухтактный вольтореверсивный преобразователь постоянного напряжения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социапистических

Республик

О П И С А Н И Е < 750675

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6! ) Дополнительмое к акт. свил-ву (22)Знивлено18.08.77 (2)) 2518907/24 — 07 (5 )Я. (д:.

3 с присоединением заявки ¹

Н 02 М 3/335

Н 02 Р 13/18

Государственный комитет

{23) Приоритет ло делан нэабретеннй н открытий

Опубликовано 23 07 80 Бюл1етень № 27 (53) Д (621 .3 14.58(088.8) Дата опубликовании описании25.07.80 (72) Автор изобретения

Н. И. Пономаренко (7l) Заявитель (54) РЕГУЛИРУЕМЫЙ ДВУХТАКТНЫЙ ВОЛЬТОРЕВЕРСИВНЫЙ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в системах вторичного электропитания для преобразования и регулирования постоянного напряжения, как в сторону повышения, так и в сторону понижения.

Известны двухтактные вольтореверсивные преобразователи постоянного напряжения, содержащие четыре транзисто о ра, и трансформатор, два транзистора включены по схеме инвертора, а два включены между входным и выходным выводом преобразователя { lg

Известны также регулируемые преобра15 зователи постоянного напряжения подобного титта, в которых введен выходной 1. С фильтр, и возвратный выпрямитель, выход которого подключен к входным выводам инвертора (2).

При регулировании в широком диапазоне изменений входного или выходного напряжения преобразователя величина расчетной мошности, а следовательно габариты и масса, силовых элементов в данной схеме существенно увеличены.

Цель изобретения — уменьшение массы и габаритов при регулировании напряжения в широком диапазоне.

Это достигается тем, что в двухтактном вольтореверсивном преобразователе постоянного напряжения содержащем подключенный к входным выводам инвертор с первыми двумя управляемыми ключами и выходным трансформатором, имеюшим первичную обмотку, отвод от средней точки которой подключен: к первому входному выводу преобразователя, и вторичные обмотки, подключенные через вторые управляемые ключи между первым входным и первым выходным выводами преобразователя, сглаживающий Ь С фильтр, включенный на выходе преобразователя и возвратный вьптрямитель, введена дополнительная обмотка, каждая половина которой включена последовательно с каждым из первых управляемых ключей между одним из его силовых электродов и вторым

3 7506 входным выводом преобразователя, а к этой обмотке подключен вход возвратного выпрямителя, выход которого подключен ко входу указанного1;С фильтра.

Предложенная схема показана на чертеже.

Преобразователь содержит управляемые ключи .1 и 2, включенные через последовательно соединенные обмотки выходного трансформатора 3 между пер- 10 вым входным и первым выходным выводами преобразователя. Инвертор 4 выполнен на управляемых ключах 5 и 6. Возвратный вьптрямитель 7 содержит диоды 8 и 9. Вход выпрямителя подключен к дополнительной обмотке 10 трансформатора 3, а выход — к входным зажимам выходного фильтра 11, При необходимости устанавливается входной фильтр 12. Обобщенная,,схема управления 13, выходы которой присоединены к входам ключей 1,2 и входам инвертора 4, связана с задаю— г щим генератором 14 и устройством обратной связи 15, присоединенным к нагрузке 16.

Схема работает следующим образом.

В режиме вольтодобавки управляемые ключи 4 управляются от схемы управления с переменной скважностью. При этом время открытого состояния ключей 5 и 6 больше нуля, но меньше половины периода. Ключи 1 и 2 работают в режиме выпрямляющих диодов и каждый из них открыт в течение половины периода. Выходное напряжение инвертора 4 выпрям35 ляются ключами 1 и 2, работающих в режиме диодов. Выпрямленное напряжение складывается с входным напряжением. Поэтому выходное напряжение в данном случае выше входного. Преобра40 зованная энергия непосредственно поступает от источника питания в цепь нагрузки. Через диоды 8 и 9 ток в этом режиме не протекает. Если we ключи 5 и 6 закрыты, а 1 и 2 периодически пе- 4 реключаются с переменной скважностью, то устройство на ключах 1 и 2 работает в режиме инвертора. При этом время выключенного состояния каждого иэ ключей 1 и 2 больше нуля но меньше полог 50 вины периода. Выходное напряжение инвертора на ключах 1 и 2 выпрямляется диодами 8 и 9 выпрямителя 7, а входное напряжение этого инвертора. вычитается из ВХОднОГО напряжения преобразователя. К нагрузке прикладывается разность этих напряжений, т.е. выходное напряжение в данном случае ниже входного. Выходное напряжение возвратного вы75 4 прямителя равно выходному напряжению регулятора, а выходной ток разности выходного и входного токов.

Если преобразователь перевести в режим, когда оба ключа 1 и 2 постоянно закрыты, то регулируя относительную длительность открытого состоякия ключей 5 и 6 можно регулировать напряжение, снимаемое с обмоток 10 и поступающее на нагрузку 16 через выпрямитель 7 и фильтр 11, от нуля до величины, определяемой коэффициентом транс— формации между первичными и дополнительными обмотками трансформатора 3. ,Если этот коэффициент принять равным единице, то используя все указанные три режима можно плавно регулировать выходное напряжение от 0 до 1,5 U, . При этом фильтр 11 и все силовые элементы рассчитываются на одну треть мощности обычного нереверсивного преобразователя.

Следовательно масса и габариты преобразователя в этом случае существенно снижаются по отношению к прототипу. формула изобретения

Регулируемый двухтактный вольтореверсивный преобразоватепь постоянного напряжения, содержащий подключенный к входным выводам преобразователя инвертор с двумя первыми управляемыми ключами и выходным трансформатором, имеющим отвод от средней точки первичной обмотки, подключенный к первому входному выводу преобразователя, и вторичные обмотки, подключенные через вторые управляемые ключи между первым входным и первым выходным выводами преобразователя, сглаживающий ;г" фильтр, включенный на выходе преобразователя и возвратный двухтактный вьлтрямитель, отличающийся тем,что,с целью снижения массы и габаритов при широком диапазоне регулирования, последовательно с каждым иэ первых управляемых ключей между одним из его силовых электродов и вторым входным выводам преобразователя включена полови— на дополнительной обмотки указанного трансформатора, к которой подключен вход указанного выпрямителя, а выход выпрямителя подключен к входу указанного -С фильтра.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 3450979, кл. 323-18, опублик. 1970.

2. Авторское свидетельство СССР

¹ 181688, кл. 6 05 P 1/56, 1964.

750675

Составитель В. Моин

Редактор Л. Лашкова Техред H. Бабурка Корректор М. Коста

Заказ 4667/43 Тираж 783 Подписное

БНИИПИ 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