Устройство для регулирования напряжения

Устройство для регулирования напряжения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

959234

Союз Советскии

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт.. свид-вуf53) М. Кл.з

Н 02 М 3/335

G 05 F 1/64

HP 13/18 (22) Заявлено 270281 (21) 3252359/24г07 с присоединением заявки ¹

Государствен ны и комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет ..Опубликовано 15/982 Бюллетень ¹34

Дата опубликования описаиия15.09.82

f 53) УДК621. 316.

° 722(088.8) (72) Авт орь1 изобретения

И.М.Антонов, A ° Ã.Ïoëèêàðïoâ и Е.Ф.Сергиен ститу

Я ) Я ЯДтРт 4 (71) Заявитель

Московский ордена Ленина энергетический (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к электротехнике, в частности преобразователь-. ной технике и может быть использовано например в ключевых преобразователях цостоянного тока с гальванической развязкой оси цепи входного источника питания.

Известно устройство для регулирования напряжения, содержащее трансформатор, вторичная обмотка которого через выпрямитель и LC-фильтр соединена с выходными выводами, и.регулирующий ключ j1).

Недостатком известного устройства является импульсное потребление тока от источника входного напряжения и большая величина тока подмагничивания. трансформатора.

Наиболее близким из известных устройств к изобретению является устройство для регулирования напряжения, содержащее трансформатор, вторичные обмотки которого через выпрямитель и (С -фильтр соединены с выходными выводами, цепочки из последовательно соединенных конденсатора и блокирующего диода, подклюненную параллельно ,одной из обмоток трансформатора, и регулирующий ключ (2).

Недостатком известного устройства являются значительные искажения формы кривой потребляемого тока и значительные массогабаритные показатели.

Цель изобретения — уменьшение весогабаритных показателей и улучшение форьь кривой потребляемого тока.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для регулирования напряжения, содержащее трансформатор, вторичные обмотки которого через выпрямитель и LC-фильтр соединены с выходными выводами, цепочку из последовательно соединенных конденсатора и блокирующего диода, подключенную паралЛельно одной из обмоток трансформатора, и регулирующий ключ, снабжено дросселем и разделительным конденсатором, включенным последовательно между собой и одним из выводов первичной обмотки трансформатора, а регулирующий ключ через обмотку введенного дросселя соединен со входными выводами устройства.

На чертеже приведена функциональная схема устройства.

Устройство содержит трансформатор

1, вторичная обмотка 2 которого через выпрямитель 3 и ЬС -фильтр 4 соединена с выходными выводами 5 и Ь, 959234 цепочку из последовательно соединенных

- конденсатора 7 и блокирующего диода

8, подключенную параллельно первичной обмотке 9 трансформатора 1, дроссель

10 и разделительный конденсатор 11, включенные последовательно между собой и одним из выводов первичной обмотки 9 трансформатора 1, регулирующий ключ 12, соединенный-с входными выводами 13 и 14 через обмотку введенного дросселя 10, вспомогательный ключ 15, нагрузку 16.

Рассмотрим принцип действия предлагаемого регулятора напряжения,исходя из предложенного установившегося режима работы, идеальности всех элементов и непрерывности изменения магнитного потока в сердечнике дросселя 10.

Допустим, что регулирующий ключ

12 и вспомогательный ключ 15 переключаются с постоянной частотой синхронно и противофазно, т.е ° если ключ 12 включен, то ключ 15 выключен, и наоборот, Анализ работы регулятора напряжения показывает, что в установившемся режиме работы на разделительном конденсаторе 11 напряжение равно величине напряжения входного источника 4, а на конденсаторе 7 это.напряжение равно E) (1- j ), где j- относительная (к периоду Т) длительность включенного состояния регулирующего ключа 12, причем положительные заряды накапливаются на обкладке разделительного конденсатора 11, соединенной с дросселем 10, и на обкладке конденсатора 7 соединенной с концом первичной обмотки 9 трансформатора i.

Поэтому при включенном ключе 12 от крит блокирующий диод 8 и на входе фильтра 4 действует напряжение f p где И вЂ” отношение чисел витков обмоток 2 и 9. При этом иа этапе Т происходит увеличение электромагнитной энергии дросселя 10 и передача электрической энергии, запасенной в разделительном конденсаторе 11 в нагрузку через трансформатор 1 и (,С -фильтр 4.

Когда регулирующий ключ 12 выключен, а вспомогательный ключ 15 включен, через конденсатор 7 протекает ток, представляющий собой разность тока пульсаций дросселя 10, тока намагничивания трансформатора 1 и тока пульсаций дросселя фильтра 4, приведенного к первичной обмотке 9.

Этот разностный ток в первую половину промежутка времени (1 - ).1 имеет одно направление, во вторую противоположное, поэтому .необходимо шунтировать блокирующий диод 8 вспо-; могательным ключом 15„, Таким образом, на этапе (1 -ji) .Г энергия, запасенная- во входном. дросселе 10 расходуется на увеличение электрической энергии конденсатора 11 .и передается через трансформатор 1 и LC -фильтр 4 в нагрузку 16.

10 Поскольку в реальных устройствах электропитания с применением подобных регуляторов относительная длительность включенного состояния регулирующего ключа колеблется в незначительных пределах относительно значения у = 0,5, то тем самым существенно уменьшается, ток подмагни.чивания, и следовательно, массога;баритныЬ показатели трансформатора, при этом при непрерывном изменении магнитного потока в дросселе 10 от источника исходного напряжения .потребляется непрерывный ток, что исключает необходимость применения входных фильтров.

Формула изобретения

Устройство для регулирования напряжения, содержащее трансформатор, вторичные обмотки которого через выпрямитель и 4С -фильтр соединены. с выходными выводами цепочки из последовательно соединенных конденсатора

35 и блокирующего диода, подключенную параллельно одной из обмоток трансформатора, и регулирующий ключ, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения весогабаритных по4Q казателей и улучшения Формы кривой потребляемого тока, оно снабжено дросселем и разделительным конденсатором, включенными последовательно между собой, и одним из выводов первичной обмотки трансформатора, а регулирующий ключ через обмотку введен.-. ного дросселя соединен со входными выводами устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Мелешин В.M. Энергетические соотношения в ключевых преобразователях постоянного тока.-В кн. Электронная техника в автоматике под редакцией Ю.И.Конева. М., "Советское радио", вып. 9, 1977, с. 83-98.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке М 2909064/24-07, кл. Н 02 М 3/315, G 05 F 1/64,1980.

959234

b

Составитель Д.Фуфлыгин

Редактор H.Âîëîâèê Техред A.A÷ Корректор О.Билак

Заказ 7022/73 Тирах 721 Подписное

ВНИИПИ Государственного коиитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 3-35, Рауюская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4