Преобразователь постоянного напряжения

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть применено в источниках постоянного напряжения, в которых используется промежуточное преобразование постоянного напряжения в высокочастотное переменное. Цель изобретения - повышение КПД за счет уменьшения импульсов тока при переключении. В последовательной транзисторной стойке из транзисторов 1 и 2 включены последовательно соединенные первичные обмотки 3 - 1 и 4 - 1 магнитных реакторов 3 и 4, к точке соединения которых подключена емкостная нагрузка 5, 6. Обмотки управления 3 - 2 и 4 - 2 магнитных реакторов 3, 4 подключены параллельно нагрузке 5 через диоды 7, 8, а обмотки управления 3 - 2, 4 - 2 размещены на магнитопроводе магнитных реакторов 3, 4 ортогонально первым обмоткам 3 - 1, 4 - 4. Это позволяет обеспечить модуляцию индуктивности магнитных реакторов и уменьшить импульсы тока через диоды 7, 8 при переключении.

СОК2Э СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

Р Г сflYbпи к (я)5 Н 02 М 7/5387

ГОСУДАРCT В Г > II !!з! И КОМИТ Р1

ПО ИЗОБРЕТГНИЯM И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОГ1 ИСАН И Е И ЗОБ РЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

0»

О 4

)Ю (2 1) 46201 75/07 (22) 15.12.88 (46) 30.07.91. Бюл. Ч.28 (72) В.И. Овдин и З.С. Калинина (53) 621,314.57 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1377989. кл. Н 02 M 7/5387, 1987.

Проблемы преобразолательной техники, ч.ll, Киев, AH УССР, ИЭД, 1983, с.169. (54) Г!РЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО

НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть применено в источниках постоянного напряжения, в которых используется промежуточное преобразование постоянного напряжения в высокочастотное

Изобретение относится к электротехнике и может быть применено в источниках постоянного напряжения, в которых используется промежуточное преобразование постоянного напряжения в высокочастотное переменное.

Цель изобретения — повышение КПД за счет уменьшения импульсов тока при переключении, На фиг.1 приведена электрическая схема устройства; на фиг.2 — эпюры напряжения и токов, характеризующие работу схемы; на фиг.3 — характеристика намагничивания магнитного реак 5ора со скрещенными полями

Устройство (фи!.1) содержит последовательную транзисторную стойку их двух транзисторов 1, 2, между ко1орыми включены последовательно соединенные первич„„SU„„1667211 А1 переменное. Цель изобретения — повышение КПД за счет уменьшения импульсов тока при переключении. В последовательной транзисторной стойке иэ транзисторов 1 и 2 включены последовательно соединенные первичные обмотки 3-1 и 4-1 магнитных реакторов 3 и 4, к точке соединения которых подключена емкостная нагрузка 5, 6. Обмотки управления 3-2 и 4-2 магнитных реакторов 3, 4 подключены параллельно нагрузке

5 через диоды 7, 8, а обмотки управления

3-2, 4-2 размещены на магнитопроводе магнитных реакторов 3, 4 ортогонально первым обмоткам 3-1. 4-1. Это возволяет обеспечить модуляцию индуктивности магнитных реакторов и уменьшить импульсы тока через диоды 7, 8 при переключении. ные обмотки 3.1 и 4.1 первого 3 и второго 4 магнитных реакторов. В точку соединения первичных обмоток магнитных реакторов подключен первый вывод нагрузки 5,шунтированный емкостью 6, и первые выводы обмоток управления магнитных реакторов 3.2, 4,2. Второй вывод обмотки управления 3.2 через переход анод — катод первого диода 7 и второй выход обмотки управления 4,2 «ерез переход катод — анод второго диода 8 подключены к второму выводу нагрузки и средней точке емкостного делителя напряжения питания. Обмотки управления 3.2, 4.2 магнитных реакторов 3, 4 образуют с первичными обмотками 3.1, 4.1 перекрестные магнитные связи.

Схема работает следующим образом, При подаче на вход транзистора 1 напряжения Оулр1 (фиг.2а) транзистор откры1667211 вается в момент времени t>, обесточенный магнитный реактор 3 задерживает время нарастания тока коллектора 1к до номинальной величины тока нагрузки на величину

t2 - t1, тем самым формируется безопасная траектория при включении транзистора 1, Для пояснения принципа работы магнитного реактора со скрещенными полями на фиг.3 приведен график, на вертикальной оси которого отсчитывается напряженность магнитного поля и индукция в сердечнике

Нв, Ве, создаваемые рабочей обмоткой 3.1, по горизонтальной — напряженность и индукцию Нг, Вг управляющей обмотки 3.2. В момент времени tz ток в управляющей обмотке (фиг.2) имеет пренебрежимо малую величину из-за большой индуктивности вторичной обмотки. По характеристике намагничивания это соответствует точке 1 (фиг.3) с координатами Нг = Bi = 0 и Нв пропорциональной значению!» в момент t2 и обеспечивающей индукцию Вь > Bs где Bs— индукция насыщения сердечника магнитного реактора при заданной напряженности магнитного поля (Н = 800 А/м). В течение открытого состояния транзистора 1 ток во вторичной обмотке плавно нарастает и достигает своего максимального значения в момент времени тз. Результирующий вектор напряженности магнитного поля перемещается в точку 2, К моменту времени т4 ток коллектора 1к достигает нуля, а по характеристике намагничивания результатирующий вектор напряженности магнитного поля перемещается в рабочей обмотке на этапе выключения пропорционально величине индукции Bm (фиг.3) меньше, чем в случае отсутствия горизонтального поля Hr на величину, пропорциональную В, - Вь2, благодаря чему режим выключения транэиcmpa оказывается облегченным. На интервале 14 - з энергия горизонтальной составляющей передается через диод 7 в нагрузку, Магнитный реактор 4 работает аналогично со сдвигом на полпериода напряжения управления, 5

Из характеристик намагничивания (фиг.3) видно, что, увеличивая величину Н,, можно сделать величину Н, сколь угодно малой, т.е. исключить отрицательное влияние MP на процесс формирования траектории рабочей точки при выключении транзистора.

Из принципа работы видно, что первичная обмотка MP 3,1 перемагничивается на интервале коммутации, а вторичная — на полупериоде рабочей частоты инвертора, что позволяет иметь величину индуктивности и число витков вторичной обмотки в десятки раз больше, чем у первичной обмотки.

В этом случае ток вторичной обмотки, необходимый для перемагничивания в горизонтальном направлении, оказывается пропорционально много меньше, чем ток в первичной обмотке, что и обеспечивает достижение положительного эффекта по сравнению с известным устройством, в котором токи первичной и вторичной обмоток соизмеримы по величине.

Формула изобретения

Преобразователь постоянного напряжения, содержащий последовательную транзисторную стойку из двух транзисторов, между которыми включены последовательно соединенные первичные обмотки магнитных реакторов, точка соединения которых подключена к первому выводу для подключения емкостной нагрузки и первым выводам обмоток управления магнитных реакторов, первый и второй диоды, о т л и ч аю щи и с ятем, что, с целью повышения КПД за счет уменьшения импульсов тока при переключении, вторые выводы обмоток управления магнитных реакторов подключены через анод-катод и катод-анод первого и второго диодов к второму выводу для подключения емкостной нагрузки соответственно, а обмотки управления магнитных реакторов расположены на магнитопроводах реакторов ортогонально первичным обмоткам.

1667211

1у

L gnp

1667211

Составитель В. Хандогин

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор М. Пожо

Редактор М. Циткина

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2532 Тираж 388 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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