Стабилизированный конвертор

 

1 :;:. Ъ пате» ..

ОП ИСAHHE

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик (11) 6О 3065

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 05.04.76 (21) 2342730/24-07

2 (51) М. Кл.

Н 02 М 3/04 с присоединением заявки ph— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 15.04 78Бюллетеиь р»е14

Гссударственнв»й квинтет

Ввввтв Мнннстрвв СССР ве делам нзеервтеннй н атнрытнй (53) УЛК 621.316. .722. 1 (088.8) -. (4б) Дата опубликования описания, 23.03.78 (72) Автор изобретения

С. А. Бирюков (71) Заявитель (54) СТАБИХ1ИЗИРОВА ННЫЙ КОНВЕРТОР

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в конденсаторных системах зажигания двигателей внутреннего сгорания или в стробоскопических импульсных, осветительных устройствах. б

Известно устройство стабилизации напряжения на накопительной емкости, в котором при достижении напряжения на емкости необходимой величины, ток, протека»оший через индуктивность, переключается в другую ш накопительную емкость, которая в дальнейшем колебательно разряжается через источник питания, что вызывает потери энергии

113 .

И

Наиболее близким к изобретению техническим решением является стабилизирован- ный конвертор, содержаший ключевой элемент, включенный в одну из шин питания, накопительный конденсатор, подключенный З» к выхрдным выводам и через дроссель включенный в другую шину питания, шунтированный демпфируюшим диодом, и пороговый узел; выход которого соединен с управлявшим входом ключевого элемента ) 2), 2в

Недостатком такого устройства якм»йнются значительные потери энергии при разряде дополнительного конденсатора через параллельно включенный ему резистор, что снижает коэффициент полезного действия устройства.

11елью изобретения является повышение коэффнциента полезного действия стабилизированного конвертора.

Это достигается тем, что в предлагаемом стабилизированном конверторе пороговый узел выполнен в виде перемножаюшего элдмента, входами подключенного к выводам указанного дросселя, На фиг. 1 » показана принципиальная электрическая схема стабилизированного конвертора; на фиг. 2 - возможный вариант схемы порогового элемента.

Стабилизированный конвертор содержит источник питания 1, к выходу которого подключены последовательно соединенные дроссель 2, накопительный конденсатор 3 и ключевой элемент 4; в качестве которого может испол»зоваться транзистор или запираемый тиристор. Демпфируюший диод 5 включен меж ду выводами дросселя 2 и накопительного кснденсатора 3, выход. 6 порогового узла

7 подключен к ключевому элементу 4, входы

8 и 9 соответственно к источнику питания

1 и накопительному конденсатору 3. Параллельно накопительному конденсатору 3 подключена нагрузка 10, например тирисъор и первичная обмотка трансформатора системы зажигания двигателя, или импульсная газоразрядная лампа стробоскопа. Последова» © тельно с ключевым элементом 4 может быть включен диод 1 1.

Перемножаюший пороговый узел (фиг.2) может состоять из двух диодов 12 и 13, включенных последовательно, и через резис- Ю торы 14 и 15 подключенных ко входам 8 и 9 элемента. ILenb из диодов! 12 и 13 подключена к триггеру Шмитта 16, выход которого является выходом 6 порогового узла, Стабилизированный конвертор работает И следующим образом.

При включении источника питания 1 начинает протекать ток по цепи: дроссель 2конденсатор 3 — ключевой элемент 4. Напряжение на конденсаторе 3 повышается по 25 косинусоидальному закону. Когда произведение напряжений на выходе источника питания

1 я накопительном конденсаторе 3 достигает определенной величины, срабатывает пороговый узел 7, ключевой элемент 4 закры- ЗО вается и ток, текущий через дроссель 2, доэаряжает накопительный конденсатор 3 через диод 5, передавая конденсатору полностью накопленную в дросселе,.энергию. Диод

11, включенный последовательно с транзистором 4, служит для зашиты последнего от обратного напряжения.

Расчеты показывают, что; если пороговый узел сравнивает произведение напряжений на входах с заранее заданной величиной, напря- @ жение, до которого заряжается накопительный конденсатор после эапирания порогового узла, не зависит от напряжения источника питания, если, конечно, последнее не мень

45 ше половины требуемого)напряжения заряда накопительного конденсатора.

В перемножающем пороговом узле, схемы которого приведена на фиг. 2, сопротивление резистора 15 выбирается значительно брльше, чем резистора 14 поэтому ток че30 рея диод 1З,будет пропорпионален напри= жению ма накопительном конденсаторе, че» рез диод 12 - напряжению источника щитения.- Падение напряжения на каждом диоде пропорционально логарифму протекающего йФ рез них тока, суммарное падение напряжения пропорционально логарифму произведе ния напряжений. Если триггер Шмитта 16 нас кроить на включение при необходимом напряжении на его входе, отключение илючевого узда, подключенного к выходу 6, произойдет в момент достижения произведения наприженйй на ио точнике питания и на накопительном кондеа саторе необходимой величины.

Возможно также использование более дростой схемы порогового узла, суммируил

mего входные напряжения, однако качество стабилизации при бтом хуже.

В известных стабилизированных конверторах ток, текущий через дроссель после зайирания ключевого узла, заряжает дополнительный конденсатор, энергия которого затем рассеивается в резисторе, что принципиально не позволяет получить высокий КПД.

В предлагаемом стабилизированном конверторе принципиально нет потерь и коэффициент полезного действия очень высок.

Формула изобретейия

Стафилизированнь|й конвертор, содержащий ключевой элемент, включенный в одну иэ шин питания, накопительный конденсатор, подключенный к выходным выводам и через дроссель, включенный в другую шину питания, шунтированный демпфирующим диодом, и пороговый узел, выход которого соединен с управляющим входом ключевого элемента.. о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения коэффициента полезного действия пороговый узел выполнен в виде перемножаю щего элемента, входами подключенного к выводам указанного дросселя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР

¹ 264485, кл. Н 02 М 3/10, 1968.

2. Авторское свидетельство ¹ 280569, кл. Н 02 И 3/04, 1970.

603065

Составитепь А, Устинкина

;Pegaatop Е. Яковчик Техред А. Богдан Корректор Е. Папп

Заказ 1870/52 Тираж 892 Подписное

0НИИПИ Государственного комитета Совета Мннистров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППИ Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4