Преобразователь постоянного напряжения

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитания и автоматике. Цель - повышение КПД, надежности и качества выходного напряжения путем исключения режима короткого замыкания инвертора в момент восстановления сопротивления запираемого диода выпрямителя. Преобразователь постоянного напряжения содержит инвертор 2 с выходным трансформатором 3, вторичная обмотка 4 которого через вьтрямитель 5. и фильтр 8 подключена к нагрузке 11. Диоды 6 и 7 выпрямителя коммутируются в момент цаузы, когда закрыты Транзисторы инвертора 2, с помощью низковольтного источника 18 постоянного напряжения, которьп через коммутирующие цепи 12 и 15 подключается к соответствующей половине вторича to ной обмотки 4 и вызывает перевод тока нагрузки (тока дросселя 9) полностью в один из диодов выпрямителя 5. 2 ил.

4 А1

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (111 (5D 4 Н 02 M 3/335

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4271798/24-07 (22) 29,06.87 (46) 23, »,88. Бюл, 3Ф 43 (71) Ленинградский институт авиационного приборостроения .(72) В.И.Тихонов, В.В.Авдеев, H.Ï.Ïóõëÿêîâ и Д.В.Авдеев (53) 621.314.58(088.8) (56) Патент США 11 - 3777248, кл. Н 02 M 3/335, 1973.

Авторское свидетельство СССР

У 955436, кл, Н 02 М 3/335, 1980. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитания и автоматике. Цель — повышение КПД, надежности н качества выходного напряжения путем исключения режима короткого замыкания инвертора в момент восстановления сопротивления запираемого диода выпрямителя. Преобразователь постоянного напряжения содержит инвертор 2 с выходным трансформатором

3, вторичная обмотка 4 которого через выпрямитель 5 и фильтр 8 подключена к нагрузке 11. Диоды 6 и 7 выпрямителя коммутируются в момент паузы, когда закрыты транзисторы инвертора 2, с помощью низковольтного источника 18 постоянного напряжения, который через коммутирующие цепи 12 и 15 подключается к соответствующей половине вторичной обмотки 4 и вызывает перевод тока нагрузки (тока дросселя 9) полностью в один из диодов выпрямителя 5, 2 ил.

1439714

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитания и автоматике, 5

Цель изобретения =,повышение КПД, надежности и качества выходного напряжения путем исключения режима короткого замыкания инвертора в момент восстановления сопротивления запира- I0 емого диода выпрямителя.

На фиг. 1 показана принципиальная схема предлагаемого преобразователя", на фиг. 2 — диаграммы напряжений и токов, поясняющие его работу. 15

Преобразователь постоянного напряжения (фиг. 1) содержит блок 1 формирования напряжения с широтноимпульсной модуляцией, один из выходов которого подключен к управляюще- 2Q му входу инвертора 2 с выходным трансформатором 3, вторичная обмотка

4 выходного трансформатора со средней точкой и через выпрямитель 5 на диодах б и 7 и сглаживающий фильтр

8 на дросселе 9 и конденсаторе 10 соединена с нагрузкой 11. Первая коммутирующая цепь 12 с последовательно согласно соединенными диодом 13 и транзистором 14 и вторая ЗО коммутирующая цель 15 с последовательно согласно соединенными диодом

16 и транзистором 17 одним выводом через низковольтный источник 18 постоянного напряжения подключены к выводу средней точки вторичной обмотки 4, а другим выводом — к крайним выводам вторичной обмотки 4. Управляющие переходы транзисторов 14 и 17 коммутирующих цепей 12 и 15 подключе- 4р ны к другим выходам блока 1 формирования напряжения с широтно-импульсной модуляцией.

Преобразователь работает следующим 45 образом.

На интервале импульса t ..(ôèr. 2а), генерируемого блоком 1 фо рмир ов ания напряжения с широтно-импульсной модуляцией и преобразуемого инвертором 2, включен соответствующий диод выпрямителя 5 (например, диод б с мгновенным значением тока 1д) и через него проходит полный ток Хя нагрузки 11 (фиг. 2г). В момент окончания им55 пульса tö на управляющий вход транзистора 14 коммутирующей цепи 12 поступает управляющий импульс с выхода блока 1 формирования напряжения с широтно-импульсной модуляцией (U< ) .

Низковольтный источник 18 питания, оказывается подключенным через коммутирующую цепь 12 к аноду 6 и средней точке вторичной обмотки 4. На вторичной обмотке 4 сформируется импульс низковольтного напряжения Е„, (фиг.2б, в), который обеспечит включение диода 7, и одновременно начнется выключение диода 6. Выключение диода 6 осуществляется током I (фиг.2r). Диод выключается за время t в течение которого в контуре: вторичная обмотка

4 — диод 7 — диод 6, протекает промежуточный ток I . Выключение диода б может быть начато не сразу после окончания импульса tä,, а с нHеeк оoт оoрой задержкой с таким расчетом, чтобы диод

6 выключился к началу следующего такта работы, т, е. к моменту включения диода 7 {штриховая линия на фиг. 2.г) .

В этом случае некоторое время после окончания импульса tz диоды 6 и 7 про— водят одинаковый ток It,/2, а затем с приходом коммутирующего импульса (штриховая линия на фиг. 2б) начнется выключение диода 6, которое закончится к моменту времени Т/2.

Таким образом, к моменту времени

Т/2, когда с выхода инвертора 2 приходит очередной импульс с полярностью, обратной для диода 6, ток диодов 6 и 7 оказывается уже скоммутированным: через диод 7 проходит полный ток нагрузки I вызывая падение напряжения на диоде аПд, а диод 6 обесточен. E следующий такт работы рассмотренные процессы повторяются с тем отличием, что к концу интервала проводимости формируют коммутирующий импульс через коммутирующую цепь 15, обеспечивающий выключение диода 7 и включение диода 6 к моменту времени Т. В результате на обмотках трансформатора

3 наряду с импульсами напряжения инвертора 2 амплитудой U p на интервале паузы появляются импульсы коммутирующего напряжения Е„ з Пд, величина которых. мала по сравнению с U< и поэтому практически не оказывает влияния на среднее значение напряжения на нагрузке 11 (фиг. 2,в).

Поскольку в транзисторах инвертора

2 предлагаемого изобретения не выделяются дополнительные потери мощности, то йовышается КПД и надежность его работы. Также отсутствуют высокоJ4

Формула изобретения

Фиг.2

Составитель В. Моин

Редактор Л.Гратилло Техред А.Кравчук Корректор М.Шароши

Заказ 6087/54 Тираж 666 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое .предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

14397 частотные колебания в цепях инвертора и выпрямителя, обусловленные наличием паразитных индуктивностей (рассеяния трансформатора и монтажа) в

Э

5 которых накапливается энергия пропор"

Д, 1 циональная Т в момент коммутации диодов, а затем рассеивается в цепях преобразователя, т.е. повышается качество выходного напряжения.

Преобразователь постоянного напряжения,. содержащий блок формирования напряжения с широтно-импульсной моду- 16 ляцией, первый выход которого подключен к управляющему входу инвертора с выходным трансформатором, вторичная обмотка которого, выполненная со средней точкой, соединена через выпрямитель и сглаживающий фильтр с выходными выводами преобразователя, и первую коммутирующую цепь с последовательно согласно соединенными диодом и транзистором, о т л и ч а ю щ и й- 25 д И с я тем, что, с целью повышения КПД, надежности и качества выходного напряжения путем исключения режима короткого замыкания инвертора в момент восстановления сопротивления запираемого диода выпрямителя, введены вторая коммутирующая цепь с последовательно согласно соединенными диодом и транзистором и низковольтный источник постоянного напряжения, один из выводов которого подключен к выводу средней точки вторичной обмотки выходного трансформатора, а другой через соглас- но включенные первую и вторую коммутирующие цепи — к крайним выводам вторичной обмотки выходного трансформатора, управляющие переходы транзисторов коммутирующих цепей подключены к второму и третьим выходам блока формирования напряжения с широтно-импульсной модуляцией, выполненного обеспечивающим формирование коротких импульсов на этих выходах на интервале паузы выходного напряжения.