Преобразователь напряжения

СОЮЗ СОВЕТСКИХОСЦФВОМЕаииРЕСПУБЛИН ОБРЕ ТВУ усти имене вы пре"Высшая4 б.ЯЖЕНИЯ, состояимд ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ССОПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРОПИСАНИЕ ИН А 8 ТОРСНОМУ СВИДЕПГЬС(54)(57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПсодержащий ключевые элементы щие из электродов с расположеннымимежду ними управлярцими током слоями, и выходной трансформатор с отводом от его средней точки, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения КПД и улучшения массо-габаритных характеристик путем совмещения функций ключевых элементов иобмоток трансформатора на стороненизкого напряжения, ключевые элементы выполнены в виде разомкнутыхв одном месте колец или спиралей,обхватывающих сердечник трансформатора.раза снизить потери мощности в ключевых элементах и на 5-107 повыситьКПД инвертора или выпрямителя 21 .Недостатком известного преобразователя является то, что в трансфор-.маторе необходимо иметь две обмотки,через каждую из которых проходит половина мощности. Кроме того, прибольшой силе тока приходится либоувеличивать площадь .сечения проводаобмотки и шин, соединяющих ее с клю 40чевыми элементами что приводит кросту массы и размеров трансформатора и преобразователя в целом), либомириться с повышенными омическимипотерями в шинах и обмотке,Цель изобретения - повышение КПДи улучшение массо-габаритных характеристик преобразователя путем совмещения функций ключевых элементови обмоток трансформатора на стороненизкого напряжения,Указанная цель достигается тем,что в преобразователе напряжения, .содержащем ключевые элементы, состоящие из электродов с расположеннымимежду ними управляющими током слоямии выходной трансформатор с отводом от его средней точки, ключевые Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано при разработке мощных источников вторичного электропитания.Известны преобразователи, служащие для преобразования постоянного тока в переменный с целью изменения его напряжения - инверторы и устройства, служащие для преобразования переменного тока в постоянный - выпрямители. Эти преобразователи включают в себя газоразрядные или полупроводниковые элементы и трансформатор 111 .Наиболее близким по технической сущности к изобретению является преобразователь напряжения постоянного тока со средней точкой трансформатора, в котором ключевыЕ элементы состоят из электродов с расположенными между ними управляющими током слоями, при этом силовые переходы ключевых элементов соединены последовательно с обмотками выходного трансформатора. В этом преобразователе ток проходит только через один ключевой элемент, а не по-. следовательно через два, как в мостовой схеме. Это позволяет в два 1 О152025 элементы выполнены в виде разомкнутыхв одном месте колец или спиралей,обхватывающих сердечник трансформатора,На фиг.1 показана конструктивнаясхема преобразователя, на фиг.2вариант исполнения ключевого элемента.Преобразователь содержит ключевой элемент (в данном случае диод),который имеет два кольцевых металлических электрода - анод 1 и катод 2,между которыми помещается управляющий током слой 3 - полупроводникс р-п-переходом или плазма. Электроды и управляющий слой разделеныизоляторами 4. Внутри кольца помещается сердечник трансформатора 5 свыходной обмоткой 6. Управляющийслой не обязательно должен быть сплош.ным. Он может быть набран из отдельных элементов (фиг.2 стрелками показаны направления токов и электрических полей).Устройство работает следующимобразом,В соответствии с законом электромагнитной индукции в пространствевокруг сердечника трансформатора 5,в котором имеется магнитный поток фгАФвозникает ЭДС Гин =- ",р=ЖКлючевой элемент является незамкнутым проводящим контуром, между концами которого АА и ВВ наводитсяЭДС и. Если начало точки А анода 1соединить с концом В катода 2через нагрузку, как в выпрямителе, или через источник питания,как в инверторе, то происходит следующее, Если управляющий слою 3находится в проводящем состоянии,то анод 1 и катод 2 закорочены между собой по всей их поверхности,ипредставляют из себя виток обмоткитрансформатора, между концами которого находится ЭДС 1 юну .Чд- Чдв- ЧвВ д= фВ Ъ-.инд.,Так как точки А,А и В,В замкнуты через нагрузку или источник питания, то по электродам ключевогоэлемента 1 и 2, и управляющемуслою 3 течет ток. Его направление показано стрелками.Если управляющий слой 3 находится в непроводящем состоянии, т.е.не проводит ток в направлении анод