Преобразователь переменого напряжения

 

Изобретение относится к вторичным источникам питания. Цель изобретения - повышение точности поддержания выходного напряжения в заданном диапазоне под нагрузкой . Для этого в преобразователе переменного напряжения, содержащем трансформатор 1, коммутируемый ключами 2-4, последовательно с ними включены активные 6, 8 и индуктивные 7, 9 элементы. При этом внутреннее сопротивление преобразователя при различных коэффициентах передачи изменяется по такому закону, что его выходное напряжение не зависит от входного напряжения и коэффициента передачи . 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ.

РЕСПУБЛИК (я) s G 05 F 1/30

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЪСТВУ (21) 4474589/07 (22) 05.07.88 (46) 23.10.91. Бюл. М 39 (71) Институт электродинамики АН УССР (72) К.А.Л ип ковский, Ю. В.Сидоренко, В.А.Халиков и А.Г.Можаровский (53) 621.316.722.1(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

ЬЬ 478289, кл. G 05 F 1/26, 1973.

Липковский Н.А. Трансформаторноключевые исполнительные структуры преобразователей переменного напряжения.—

Киев: Наукова думка, 1983, с. 58, рис. 29. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО

НАПРЯЖЕНИЯ. Ы 1686415 А1 (57) Изобретение относится к вторичным источникам питания, Цель изобретения — повышение точности поддержания выходного напряжения в заданном диапазоне под нагрузкой, Для этого в преобразователе переменного напряжения, содержащем трансформатор 1, коммутируемый ключами

2 — 4, последовательно с ними включены активные 6, 8 и индуктивные 7, 9 элементы.

При этом внутреннее сопротивление преобразователя при различных коэффициентах передачи изменяется по такому закону, что его выходное напряжение не зависит от входного напряжения и коэффициента передачи. 3 ил.

ИзобРетение OTI- ОСИ11;Я K aff8I Hffке, в частности к преобразоват;--:,if I Ой технике, и может быть использовано для

flocTpo8HMsf стабилизаторов переменного напряжения дискретнсгo .ö8écòffèÿ с транс- 5 форматОрно-ключевыми регулирующими органами.

Цель изобретения — повышение точности поддержания выходного напряжения в заданном диапазоне под нагрузкой, 0

На фиг. 1 приведена схема преобразователя; на фиг. 2 — диаграмма его работы; на фиг. 3 — эквивалентная схема, учитывающая его внутреннее соп ротивление.

Преобразователь (фиг, 1) содер>кит 15 трансформатор1 с отводами, подклк>ченными поочередно с повышением или понижением выходного напряжения ключами 2-4 к выходу устройства, T.е, к нагрузке 5. Последовательно с ключами 3 и 4 включены 20 активные и индуктивные элемен Tbl, cooTB8тственно 6,7 и 8,9, Преобразователь Оаботает следующим образом, При включенном клю,е 2 формируется 25 режим вольтодобавки к входному напряжеНИЮ Чах. С ПОВЫШСНИЕМ В>:ОДНОГО НВПРЯЖ8н M и ри до стих<ен ии Выходным напряжением устройств.- максимально-о

ЗНаЧЕНИЯ Чаыхмакс КЛКОЧ 2 РазмЫКается, а 30 ключ 3 замыкается, При этом формируется режим прямой переда;и входного напряжения, т.е, коэффициент передачи преобразоВатЕЛЯ (Kn = VI,Х/1/аХ} бУДЕт РаВЕН 1, Замыкание ключа 4 дает зежим вольтодо- 35 банки входfiolo напряжения. На<лонные прямые, соответствующие коэффициентам пер8дачи преобразОВателя HB холос ГОМ xl3

pg, показаны на фиг. 2,плошнь. :и "I линиями, При этом максимальный диапазон ВХОД- 40 ного напряжения пер".êpû888Tcÿ при соблюдении coot, -Ошения смежны:< коэффициентов передачи к-;:= к;1;-1/у, где,l==% ыхмаксИаыхмии; Где /аыхмик МИНИМВЛ ное выходное напрях<ение, При нагрузке и 45 при Отсутствии элементов 6-9 за счет налиЧИя ВНутрЕННЕГО СОПротИВЛЕНИя Xffpl, Баи, (фиг. 3) трансформируа цего элемента при замыкании ключа 2 или 4 пролсходит изменение наклона прямых (штриховые линии 50 на фиг. 2), соответствук>щих тому или иному коэффициенту передачи, Прямая диаграмМа С Н8ИЗМЕННЫМ НВКЛОНСМ COOTBCTCTEII/Вт режиму прямой переда-:и Входного напряжения. При этом диаграмма раб>оты преоб- 55 раэователя при переходе с режима прямой передачи в режим вольтоотбавки выходит

За ПРЕДЕЛЫ /аыхмакс И J I „xavier, Что ПРИВОДИТ к снижению точности преобразования.

Включая элементы 6 и 7 последовательно с ключом 3 можно привести наклон прямой, соответствующей режиму прямой передачи (штрихпунктирная линия}, к такому значению, при котором диаграмма будет вписываться в те же пределы, что и при холостом ходе. Злементы 8 и 9 позволяют расширить диапазон входного напряжения устройства, что показано штрихпунктирной линией.

Определить место включения и величину активных и индуктивных сопротивлений корректирующих элементов 6-9 возможно рассмотрев все комбинации включения обмоток трансформатора и соответствующие им эквивалентные внутренние сопротивления Z3f(Z3 == VBx/lBx), определяемые с учетом введенных сопротивлений.

Величина сопротивления корректируюL лх элементов 6 и 7 определяется из условия змакс/1эмин < у, где Ьмакс — входной ток преобразователя, соответствующий:акому значению входного напряжения, при котором выходное напряжение равно Чаыхмакс при включенном ключе 3; Чами, — входной ток преобразователя, соответствующий тому же значению входного напряжения, НО при замкнутом уже ключе 4. Тогда: (Vgx3/Z,3):(Чахз/Еа2) < ) или Zgg У- Уаз, гДЕ

Е а 3, 7а,< 3 К В И В аЛ Е Н Т Н О С C O ll GOT Yi EI Л Е Н И 8 преобразователя, соответствующее режиMBM вольтодобавки и прямой передачи.

Аналогично определяются сопротивления корректирующих элементов 8 и 9.

Таким образом, точность поддержания выходного напря>кения под нагрузкой достигается тем, что сопротивления активных и индуктивных элементов выбраны таким образом, что Внутреннее сопротивление преобразователя с каждым последующим его коэффициентом передачи изменяется по такому закону, что диаграмма работы преобразователя, представляющая зависимость выходного напряжения от его входного напряжения и порядкового номера коэффициента передачи при любой величине и характере нагрузки впишется в заданные пределы выходного напряжения, рассчитанные для холостого хода преобразователя, Формула изобретения

Преобразователь переменного напряжения, содержащий включенный между входнымл и выходными Выводами по кралней мере один трансформатор с отводами, расположенными на первичной и/или вторичной стороне трансформатора, подключенными к одним выводам ключей переменного тока, при этом отношение величин смежных коэффициентов Кп передачи трансформатора выбрано из условия Kfl,-, 1686415

Составитель А. Колоколкин

Редактор Н. Лазаренко Техред М.Моргентал Корректор М. Кучерявая

Заказ 3597 Тираж Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

/ Кп ), где у — отношение максимального, допустимого выходного напряжения Va x a c к минимально допустимому напряжению

Чвыхмин, отличающийся тем, что, с целью повышения точности поддержания выходного напряжения в заданном диапазоне под нагрузкой, в него введены активные и индуктивные элементы, включенные последовательно между другими выводами ключей переменного тока и одним из входных и/или выходных выводов соответственно, при этом сопротивления активных и индуктивных элементов выбраны таким образом, что отношение внутренних сопротивлений между входными и выходными выводами

5 преобразователя. соответствующих смежным коэффициентам передачи Кы и Кпн трансформатора, меньше или равно 1-, а угол сдвига между полным и активным внутренним сопротивлениями преобразователя

10 — постоянная величина для всех коэффициентов передачи трансформатора.