Преобразователь напряжения

(5 ссссс1 ВИДЕТЕЛЬСТВУ РСКО ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР АНИЕ ИЗОБРЕ(56) Патент США РЬ 3818311,кл. 321-43, 1974.Патент ФРГ М 2719026,кл. Н 02 М 3/335, 1978,(57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системахвторичного электропитания и автоматики.Цещ изобретения- повышение надежностипутем ограничения скорости нарастания напряжения на ключе в процессе пуска преобразователя. Конденсатор 1 при выключении силового транзистора 6 перезаряжается через второй диод 2 под действием индуктивности цепи нагрузки 7. При включении силового транзистора 6 происходит обратный перезаряд конденсатора 1 в исходное состояние через дроссель 3 и первый диод 4. Для первоначального заряда конденсатора 1 при пуске преобразователя первый диод 4 шунтирован резистором 5, сопротивление которого выбирается так, чтобы процесс заряда происходил эа время, меньшее времени нарастания входного напряжения или времени от момента включения преобразователя в сеть до момента появления первого управляющего импуль са, 1 ил.Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитания и автоматики,Цель изобретения - повышение надежности путем ограничения скорости нарастания напряжения на ключе в процессе пуска преобразователя,На чертеже показана принципиальная схема преобразователя.Преобразователь содержит .СО-трехполюсник, образованный конденсатором 1, последовательно соединенным с ним диодом 2 и последовательной цепью из дросселя 3 и диода 4, зашунтированного резистором 5, подключенным к общей точке диода 2 и конденсатора 1. Силовой транзистор 6 подключает нагрузку 1 к выходным выводам 8, 9 преобразователя, Последовательная Ю-ветвь 3-4 подключена к первому входному выводу 8, диодная ветвь 2 - ко второму входному выводу 9, а емкостная 1 - к коллектору транзистора 6, со стороны нагрузки 7.Рассмотрим работу преобразователя в режиме пуска на конкретном примере с нагрузкой 1 следующего вида: силовой трансформатор с размагничивающей обмоткой и с "прямым включением диода" во вторичной цепи, причем число витков размагничивающей обмотки равно числу витков первичной обмотки.При подаче на выводы 8, 9 входного напряжения, нарастающего со скоростью, определяемой схемой выпрямителя, фильтра и ограничителя зарядного тока, начинает нарастать и напряжение на .0-ветви 3-4. При линейном законе нарастания входного напряжения максимальное значение напряжения на П)-ветви 3-4 достигается в момент времени тн и имеет значениеаО 1.0 макс -г ( 1 - е Вс ) Овцев = е Ооцв яаО,43 при В= -Ь2 сгде 1 н - время нарастания напряжения на входных выводах.При запуске преобразователя в этот момент (замыкании ключа) к Ю-ветви прикладывается напряжение - Обит (1 -е ) и .С-контур 1-3 начинает перезаряжаться. Через полпериода перезэряд заканчивается и нэ Ю-ветви фиксируется (запоминается) напряжение Однт(1- е) и, следовательно, диод 2 закрыт обратным напряжением б 3 ннт, При последующем размыкании транзистора 6 рост напряжения на нем происходит только до значения Юпнт. Далее ээмыкэетсд диод 2, а скорость роста напрджения ограничивается значениембОй СНапряжение на транзисторе 6 возрастаетдо значения ограничения, т.е. 2 Опнт, а на5 аноде диода 2 остается постоянным и равным Опнт. После окончания размагничивания выходного трансформаторанапряжение на транзисторе 6 спадает доОпнт, а напряжение на аноде диода и на10 Ю-ветки до нуля.При последующем включении к Ю-ветви 3 - 4 прикладывается полное напряжениеОпнт, а после перезаряда конденсатора запоминается значение Опнт и ограничение15 скорости нарастания действует от нуля напряжения, т,е. устанавливается рабочий режим. При запуске преобразователя в любойдругой момент Оо имеет меньшее значение, что облегчает режим пуска,20 Сопротивление резистора должно бытьвыбрано, исходя из большего значения следующих неравенствВтн/гС и В(та/гС,где тз - время между моментом включения25 преобразователя в сеть и моментом появления первого управляющего импульса. Приэтом должно соблюдаться условие й Т/С,где Т- период коммутации силового транзистора.30 Так как рабочие частоты современныхпреобразователей лежат в диапазоне 15100 кГц (Т составляет десятки микросекунд),а тн и ь при питании от сети частотой 50 Гцимеют значение порядка единиц или более35 миллисекунд, выполнение указанных нера-.венств не представляет затруднений.При выполнении любого иэ неравенствнапряжение на0-ветви к моменту включения ключа будет достаточно малым. Напри 40 мер, при И-т/2 Соносоставитне более 407 ьот Опнт, что в подавляющем большинствеслучаев оказывается вполне приемлемым.Однако, при работе ключа в напряженномрежиме предпочтительны меньшие значе 45 ния В (порядка (0,2-0,3)с/С).Дополнительные потери от введениярезистора не превышают 0,1-0,2, а нэдежность работы ключа увеличивается в де. сятки раз,50 Формула изобретенияПреобразователь напряжения, содержащий силовой транзистор, эмиттер которого соединен с первым входным выводомпреобразователя, э коллектор с первым вы 55 водом конденсатора, подключенного вторым выводом через последовательносоединенные первый диод и дроссель к первым входным выводам преобразователя ичерез второй диод к вторым входным.выводам преобразователя, о т л и ч а ю щ и й с яЗаказ 2756 Тираж 376 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 тем, что, с целью повышения надежности путем ограничения скорости нарастания напряжения на ключе в процессе пуска преобразователя, первый диод шунтирован введенным резистором,