Регулируемый конвертор вольтовычитающего типа

Авторы патента:

H02M3/325 - с использованием приборов типа триода или транзистора, для которых требуется непрерывный управляющий сигнал

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

„„767912 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 0504,79 (21) 2741001/24-07 (51)М. Кл з

Н 02 М 3/325 с присоединением заявки №

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет .вЂ”

Опубликовано300980 Бюллетень ¹36 (53) УДК 621. 314. .57(088.8) Дата опубликования описания 300980 (72) Авторь изобретения

Н. С. Комаров, П. Н. Шевченко и В. В. Ярош (71) Заявитель

Институт электродинамики АН Украинской (54) РЕГУЛИРУЕМЫЙ КОНВЕРТОР ВОЛЬТОВЫЧИТАОЩЕГО ТИПА

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при построении высокоэффективных вторичных источников питания при повышенных напряжениях,в частности сетевых 5 источников питания с преобразованием на повышенной частоте.

Известны регулируемые преобразователи постоянного напряжения с последовательным регулирующим транзистором 10 и последовательным дросселем. Регулирование постоянного напряжения в таких преобразователях осуществляется за счет изменения соотношения длительностей отпертого и запертого 15 состояний силового регулирующего транзистора $1)„

При использовании известных преобразователей для регулирования высоких уровней входного напряжения . 20 недостатком таких устройств является то,что амплитуда напряжения на--=-.=-:"- запертом транзисторе равна входному напряжению. Это ограничивает величину входного напряжения максимально- 25 допустимым рабочим напряжением транзисторов использованного типа.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является регулируемый конвертор вольтовычитаю- 30 щего типа, содержащий мостовой выпрямитель, диагональ постоянного тока которого зашунтирована входом LCфильтра и соединена одним концом c одним из входных выводов, а другимвЂ” с коллектором силового транзистора и с анодом диода, трансформатор, первичная обмотка которого одним из выводов подсоединена к общей точке двух регулирующих транзисторов, соединенных последовательно друг с другом, а вторичная обмотка подключена к диагонали переменного тока мостового выпрямителя, причем эмиттер одного из регулирующих транзисторов подключен ко второму входному выводу конвертора (2J

Использование известной схемы затрудняется существенным усложнением схемы управления, которая должна обеспечивать синхронное управление четырьмя транзисторами мостового инвертора, причем цепи управления верхними транзисторами мостового инвертора: должны быть гальванически развязаны между собой и с цепями управления нижних транзисторов.

Цель изобретения вЂ” упрощение схемы и повышение коэффициента полезного действия.

767912

Поставленная цель достигается тем, что в регулируемом конверторе вольтовычитающего типа параллельно регулирующим транзисторам включена дополнительно введенная цепочка из двух ,последовательно соединенных конденсаторов, к одному из концов которой через диод подключен один из выводов дросселя выходного LC-фильтра, к другому концу вЂ” эмиттер силового транзистора, а общая точка этой цепочки подключена к другому выводу первичной обмотки трансФорматора.

На чертеже показана принципиальная схема регулируемого конвертора вольтовычитающего типа.

Устройство состоит из выпрямителя 1, LC-фильтра 2, трансформатора 3, силового транзистора 4, диода 5, последовательно соединенных конденсаторов б и 7, последовательно соединенных регулирующих транзисторов

8и9.

Устройство работает следующим образом.

При отпертом состояййи силовбГо транзистора 4 входное напряжение оказывается подключенным непосредственно ко входу LC ôèëüòðà 2. При запертом состоянии транзистора 4 входйое напряжение расйределяется "=" йеййу входным напряжением выпрямителя 1 и напряжением на последовательно соедйненных койденсаторах б и 7.

Транзисторы 8 и 9 работают в режиме переключений, поочередно открываясь и" "закрываясь; со -скважностью импульсоВ управления равной (=2. Таким образом, напряжение на входе LCфильтра определяется отношением длйтельности отпертого и"запертого состояния силового транзистора 4 и коэффицйентом трансфорйаййй - трайс форматора 3. В том случае, когда выходное напряжение преобразователя равно минимальному входному напряжению, обратное напряжение на тран=- " " зис горах- схем определяется разностью максимального 0з „„и минимального О„,„„„входных напряжений схемы.

Коэффицйент трансформации трансфор матора в этом случае ойределяется диапазоном изменения входного напряжения 4 1 "ьхmax

4 2 "вх пн и

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве отсутствует необходимость синхронизации широтномодулированных импульсов управления транзистором 4 и прямоугольных импульсов управления (со скважностью

@=2) транзисторов 8 и 9. Кроме того, в устройстве устранено влияние индуктивности рассеяния трансформатора и перенапряжение на транзисторах, что устраняет дополнительные потери в RCD цепи, присущие известному, что приводит к повышению КПД.

Использование предлагаемого устройства позволяет улучшить основные технико-экбномические показатели регулируемых преобразователей постоянного напряжения.

Формула изобретения

Регулируемый конвертор вольтовычитающего типа, содержащий мостовой

2О выпрямитель, диагональ постоянного тока которого зашунтирована выходом

RC-фильтра и соединена одним концом с одним из входных выводов, а другим вЂ” c кбллектором сйлового транзистора и с анодом диода, трансформатор, первичная обмотка которого одним из выводов подсоединена к общей" точке "двух"регулирующих транзисторов, соединенных последовательно друг с другом, а вторичная обмотка

ЗО подключена к диагонали переменного тока мостового выпрямителя, причем эмиттер одйого из регулирующих транзисторов подключен ко второму входному выводу конвертора, о т л и35 ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения схемы и повышения КПД, параллельно регулирующим транзисторам включена дополнительно введенная цепочка из двух последовательно

4p соединейных конденсаторов, к одному из концов которой через диод подключен один из выводов дросселя выходного LC-фильтра, к другому концу эмиттер силового транзистора, а общая точка этой"цепочки подключена к

45 другому выводу первичной обмотки трансформатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Головацкий В. A. Транзисторные импульсные усилители.и стабилизаторы постоянного напряжения. "Советское радио". М, 1974, рис. 3-2.,с. 60.

2. Моин В. С. Лаптев Н. П. Стаби"лизированные транзисторные преобра55 зователи. М., "Энергия", 1972, рис.74 в, с. 206, рис. 11-4,с, 430.

767912

Составитель Т. Epmosa

Редактор A. Долинич Техред Т.Каточка Корректор H. Стеб

Заказ 7027/21 Тирам 783 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г . Уагород, ул. Проектная,4

Регулируемый конвертор вольтовычитающего типа

Транзисторный конвертор // 517115

Импульсный регулятор напряжения повышающего типа // 2241299

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в источниках вторичного электропитания

Двухтактный мостовой преобразователь // 2455746

Изобретение относится к силовой преобразовательной технике и может быть использовано для преобразования и регулирования энергии, потребляемой от источника постоянного тока, и передачи преобразованной энергии ее приемнику с использованием трансформаторной связи между цепями источника и приемника энергии

Устройство ограничения зарядного тока для сетевого источника питания // 2009606

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве устройства ограничения зарядного тока конденсатора входного фильтра при построении источников вторичного электропитания с бестрансформаторным входом различного назначения

Устройство для зарядки емкостного накопителя энергии // 1350784

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах питания

Однотактный преобразователь постоянного напряжения // 1480055

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано во вторичных источниках питания радиоэлектронной аппаратуры

Регулируемый источник электропитания // 1690126

Изобретение относится к электротехнике и может быть применено в устройствах 1 защиты вторичных источников питакир

Однотактный преобразователь постоянного напряжения // 1783602

Способ импульсного преобразования постоянного напряжения и устройство для его осуществления // 2510871

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в преобразователях постоянного напряжения в переменное - инвертора-хм и регулятора-хм напряжения автономных систем электропитания и электроприводов перспективных авиакосмических летательных аппаратов с преимущественно или полностью электрифицированным приводным оборудованием. Техническим результатом является расширение функциональных возможностей - получение выходного напряжения с произвольно задаваемой периодически-непрерывной формой, в частности синусоидального. В способе импульсного преобразования постоянного напряжения энергию от источника питания постоянного тока непрерывно передают непосредственно подключенной к нему двухконденсаторной емкостной стойке. Путем импульсного управления двумя регулируемыми ключами на первом этапе каждого периода высокочастотного периодического процесса дозирования осуществляют накопление энергии в дозирующем дросселе, подключая его к одному из двух конденсаторов стойки через замкнутый один из двух регулирующих ключей при разомкнутом другом ключе. На втором этапе энергию, накопленную на первом этапе, передают в другой конденсатор стойки при разомкнутых состояниях обоих ключей от дозирующего дросселя через один из двух выпрямительных диодов. Энергию, накапливаемую в конденсаторах стойки и в дозирующем дросселе, и энергию источника питания непрерывно передают в нагрузку переменного тока по двунаправленной цепи между средними выводами источника питания и емкостной стойки, периодически изменяя величину и полярность напряжения нагрузки на чередующихся полупериодах низкочастотного периодического процесса. На этапах длительности каждого его периода при нарастании напряжения нагрузки энергию, накопленную в первом конденсаторе емкостной стойки и источника питания, дозированно передают во второй конденсатор и в нагрузку. На этапах длительности того же периода при спадании напряжения нагрузки или при его неизменности энергию из второго конденсатора стойки и источника питания дозированно передают в первый конденсатор и в нагрузку.2 н. и 2 з.п. ф-лы, 2 ил.