Регулируемый преобразователь напряжения

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК вЯОа 1) 14 у 4 Н 02 А 3 337 САНИЕ ИЗОБРЕТЕ ЕТЕЛЬСТВ А ВТОРСНОМ Бюл, М 4улай, В. Д гор бил изир атели.64, рис. Л., Ко. анзистор рансфор а думка ованные тран - М,: Энерго.24.маров Н. С, ные источники маторным вхо- , 1984. тех- ка- итаОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ(54) РЕГУЛИРУЕМЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ(57) Изобретение относится к электронике и может быть использовано вчестве вторичного источника электропния. Цель изобретения - повышение надежности и упрощение согласования с устройством управления на основе фазоимпульсного модулятора. Для этого в регулируемый преобразователь, содержащий выходной трансформатор 1, две пары силовых ключей 2, 3 и 4, 5, регулирующий ключ 14, дроссель 13, диод 9, конденсатор 7, введены регулирующий ключ 15, диоды 10, 11, 12 и конденсатор 8. Цель изобретения достигается новым выполнением регулирующего узла, его связями с элементами схемы, подключением силовых ключей 2, 3 первой пары не параллельно второй паре, а через конденсаторы. Благодаря этому снижаются напряжения на диодах, регулирующих ключах и силовых ключах первой пары, а длительное включение этих ключей не вызывает выхода из строя остальных элементов схемы. Диоды 11, 12 защищают регулирующие ключи от обратного напряжения и обеспечивают формирование широтно- модулированного импульсного сигнала из фазомодулированного, что упрощает согласование преобразователя с устройством управления. 2 ил.45 формула изобретения 50 55 Изобретение относится к элекротехникеи может быть использовано при разработке стабилизирующих транзисторных источников вторичного электропитания на базеимпульсных регуляторов с неполной глубиной модуляции входного напряжения.Цель изобретения - повышение надежности и упрощение согласования с устройством управления на основе фазоимпульсного модулятора,На фиг. 1 приведена принципиальнаясхема регулируемого преобразователя напряжения; на фиг. 2. - эпюры напряжений,поясняющие работу преобразователя, индексы которых соответствуют обозначениямэлементов на схеме.Регулируемый преобразователь напряжения содержит выходной трансформатор 1,первичная обмотка которого включена между, силовыми ключами 2 и 3 первой пары и силовыми ключами 4 и 5 второйпары, а вторичная обмотка подключена квыходным выводам 6, конденсаторы 7 и 8,диоды 9-12, дроссель 13 и регулирующие ключи 14 и 15.На фиг. 1 не показаны возвратныедиоды, защищающие силовые ключи 2 - 5 отперенапряжений, возникающих при коммутации цепей индуктивного характера.Регулируемый преобразователь напряжения работает следующим образом.На силовые ключи 2 - 5 для их коммутации подаются управляющие напряженияпрямоугольной формы (фиг. 2 а, б), которые поочередно через полпериода управляющего напряжения попарно открываютлибо ключи 2 и 4, либо ключи 3 и 5,подключая первичную обмотку выходноготрансформатора 1 к первичному источникупитания либо конденсатору 7, либо черезконденсатор 8. С вторичной обмотки выходного трансформатора 1 переменное напряжение прямоугольной формы поступает навыходные выводы 6. Коэффициент трансформации между вторичной и первичной обмотками трансформатора 1 выбирается, исходя из требования получения необходимого напряжения на выходе.На регулирующие ключи 14 и 15 поступают управляющие напряжения (фиг. 2 в,г),сдвинутые по фазе относительно управляющих напряжений, поступающих для коммутации силовых ключей 2-5. Открываниеи закрывание ключей 14 и 15 происходитпоочередно через полпериода сдвинутого пофазе управляющего напряжения.В процессе коммутации силовых и регулирующих ключей сдвинутыми по фазеуправляющими напряжениями возможны четыре различных сочетания их состояний,два из которых соответствуют процессунакопления энергии дросселем 13, а два -процессу ее отдачи.Процесс накопления энергии дросселем13 возможен, когда открыты силовые 10 15 20 25 30 35 40 ключи 2 и 4 и регулирующйй ключ 14, либо когда открыты силовые ключи 3 и 5 и регулирующий ключ 15. Если не протекает процесс накопления энергии, то наступает процесс ее отдачи. Отдача накопленной дросселем энергии в нагрузку и конденсаторы 7 и 8 происходит через диоды 9 и 10, открывающиеся согласно закону непрерывности протекающего через дроссель тока. В преобразввателе происходит преобразование фазоимпульсного сигнала в широтно-импульсный за счет коммутации диодов 11 и 12 напряжением, по-, лучаемым на отводе первичной обмотки выходного трансформатора 1. Если открыт регулирующий ключ 14, но закрыты силовые ключи 2 и 4, и открыты соответственно ключи 3 и 5, то диод 11 будет закрыт, так как на его аноде напряжение будет ниже, чем на катоде. То же самое происходит и с диодом 12, если будут открыты регулирующий ключ 15 и силовые ключи 2 и 4.Таким образом, длительность протекания процессов накопления и отдачи энергии дросселем 13 на каждом полупериоде управляющего напряжения, коммутирующего силовые ключи 2 - 5, однозначно зависит от фазового сдвига между управляющими напряжениями, поступающими на силовые и регулирующие ключи.По истечении определенного числа периодов управляющего напряжения в преобразователе наступает состояние динамического равновесия, при котором средние токи через конденсаторы 7 и 8 за период становятся равными нулю. При этом равно нулю также среднее за период напряжение на дросселе 13. При минимально возможном значении коэффициента трансформации первичной обмотки выходного трансформатора 1 имеет место минимальная энергонагружен ность элементов преобразователя и, как следствие этого, минимальные потери и повышенная надежность. Коэффициент трансформации следует выбирать из условия выполнения равенства нулю падения напряжения на дросселе 13 на этапе накопления энергии, так как в этом случае в максимальной степени будут использованы требуемые регулировочные возможности предлагаемого преобразователя. Регулируемый преобразователь напряжения, содержащий выходной трансформатор, подключенный к выходным выводам, первую и вторую пары из последовательно включенных силовых ключей, первый регулирующий ключ, первый вывод которого подключен к отводу первичной обмотки выходного трансформатора, и пос. Кравцов открытий ледовательно включенные дроссель, первый диод и первый конденсатор, причем точки соединения силовых ключей первой и второй пар подключены к началу и концу первичной обмотки выходного трансформатора, точка соединения первого диода и первого конденсатора подключена к свободному выводу первого силового ключа первой пары, а свободный вывод первого силового ключа второй пары подключен. к первому входному выводу, отлцчающийся тем, что, с целью повышения надежности и упрощения согласования с устройством управления на основе фазоимпульсного модулятора, в него введены второй регулирующий ключ, второй, третий и четвер тый диоды и второй конденсатор, причем свободный вывод дросселя через последовательно включенные второй диод н второй конденсатор соединен с первым входным выводом, второй входной вывод подключен к свободным выводам первого конденсатора и второго силового ключа второй пары, точка соединения второго диода и второго конденсатора соеди,иена с свободным выводом второго силового ключа первой пары, первый вывод второго регулирующего ключа подключен к первому выводу первого регулирующего ключа, а вторые выводы первого и второго регулирующих ключей через третий и четвертый диоды подключены соответственно к точкам соединения дросселя с первым и вторым диодами,