Преобразователь постоянного напряжения

(51)5 Н 02 М 7/538 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ВТОРСКОМУ ЕТЕЛЬСТВУ(57) Изобретение отке и может быть испвторичного электрония- повышение начения тока через ННОГО П ротехн очника зобрет носится к элект ользовано в ис питания, Цель и дежности путе транзисторы и огран вертор ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свиИв 1170572, кл. Н 0 при изменении нагрузки от короткого замыкания до холодного хода. Преобразователь содержит полумостовой транзисторный инвертор 1, последовательно с трансформатором 5 которого включен дроссель 3 насыщения, обмотки 22 управления которого присоединены к выходу стабилизирующего элемента 12. Включение последовательно с обмотками 22 управления токоорганического элемента 21 позволяет ограничить ток транзисторов инвертора 1 при коротком замыкании на выходных выводах, Кроме того, включение измерительного элемента 16 на вход или выход стабилизирующего элемента позволяет использовать преобразователь как в режиме стабилизации выходного напряжения, так и в режиме стабилизации выходного тока, 3 з.п.ф-лы, 1 илИзобретение относится к преобразовательной технике и может быть использованов различных устройствах стабилизированного электропитания.Известен преобразователь постоянного напряжения, содержащий полумостовойтранзисторный инвертор, в диагональ которого через рабочие обмотки дросселя насыщения включена первичная обмоткавыходного трансформатора, вторичная обмотка которого через выпрямитель и сглаживающий фильтр соединена с нагрузкой, ккоторой через токограничительный элементподключена обмотка управления дросселянасыщения,Недостатком известного преобразователя является зависимость тока подмагничивания обмотки управления дросселянасыщения от величины сопротивления нагрузки. В режиме холостого хода дроссельнасыщения насыщен и не выполняет функции ограничителя тока через транзисторыинвертора.Цель изобретения - повышение надежности рАботы преобразователя и стабильности выходного напряжения за счетограничения тока через транзисторы инвертора при изменении нагрузки от короткогозамыкания до холостого хода,Поставленная цель достигается тем, чтов преобразователе постоянного напряжения, содержащем полумостовой транзисторный инвертор, в диагональ котороговключена первичная обмотка выходноготрансформатора, вторичная обмотка которого через выпрямитель и сглаживающийфильтр соединена с нагрузкой, дроссель насыщения, рабочие обмотки которого соедииены последовательно с первичнойобмоткой выходного трансформатора, а обмотка управления соединена с нагрузкойчерез токоограничительный элемент, причем указанное соединение осуществленочерез стабилизирующий элемент, ток дросселя насыщения при отсутствии тока в обмотке управления составляет не менее 0,1от величины номинального рабочего токапреобразователя.Для стабилизации выходного напряжения стабилизирующий элемент выполнен ввиде регулятора компенсационного типа,измерительный элемент которого присоединен параллельно входным выводам стабилизирующего элемента,С целью стабилизации тока в выходнойцепи стабилизирующий элемент выполненв виде регулятора компенсационного типа;измерительный элемент которого присоединен к выходным выводам стабилизирующего элемента. На чертеже представлена схема преобразователя.Преобразователь содержит полумостовой транзисторный инвертор 1, в диагональ 5 которого через рабочие обмотки 2 дросселя3 насыщения включена первичная обмотка 4 выходного трансформатора 5, вторичная обмотка 6 которого через выпрямитель 7 и сглаживающий фильтр 8 соединена с на грузкой 9, к которой через выходные клеммы 10 и 11 подключен стабилизирующий элемент 12, содержащий регулирующий элемент 13, усилитель 14 ошибки, источник 15 опорного напряжения, измерительный 15 элемент 16 с клеммами 17 и 18, Выходныеклеммы 19 и 20 стабилизирующего элемента подключены через токоограничительный элемент 21 к обмотке 22 управления дросселя 3 насыщения.20 Преобразователь работает следующимобразом.При подключении питающего напряжения к входным выводам преобразователя и возникновении автоколебаний инвертора 25 дроссель 3 насыщения имеет максимальнуюиндуктивность и работает в режиме токограничения, т,е, в режиме источника тока, когда ток управления дросселя насыщения равен нулю, а рабочий ток - току холостого хода 30 дросселя насыщения, Величина тока холостого хода дросселя насыщения составляет не менее 0,1 от величины номинального рабочего тока преобразователя в силу свойств магнитных материалов, применя емых в преобразовательной технике. Этимтоком заряжается конденсатор фильтра 8 непосредственно после включения питающего напряжения. По мере заряда конденсатора сглаживающего фильтра 8 40 напряжение на нагрузке 9 возрастает поэкспоненте, создавая ток в обмотке 22 управления, При достижении на входе стабилизирующего элемента 12 напряжения, при котором обеспечивается стабилизация вы ходного напряжения, увеличения тока в обмотке 22 управления не происходит, На нагрузке 9 устанавливается напряжение, величина которого при неизменной нагрузке 9 определяется током через обмотку 22 50 управления дросселя 3 насыщения.В случае короткого замыкания в нагрузке 9 выходное напряжение преобразователя уменьшается до нуля, ток через обмотку 22 управления прекращается, индуктив ность рабочих обмоток 2 дросселя 3 насыщения возрастает до максимума и ток через инвертор 1 ограничивается индуктивным сопротивлением рабочих обмоток 2 на заданном уровне. В режиме холостого хода стабилизирующий элемент 12 поддерЗаказ 1068 Тираж 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 живает постоянное напряжение на выходных клеммах 19 и 20. Тем самым поддерживается неизменным намагничивающий ток в обмотке 22 управления, не вызывая глубокого насыщения дросселя 3, обеспечивая ограничение тока через транзисторы инвертора 1.Таким образом, обеспечивается ограничение тока в транзисторах инвертора как в режиме короткого замыкания, так и в режиме холостого хода, Тем самым повышается надежность преобразователя.Если в стабилизирующем элементе 12 клеммы 17 и 18 измерительного элемента 16 подключить к входным клеммам 10 и 11 стабилизирующего элемента 12, то преобразователь будет поддерживать на нагрузке 9 постоя н ное на и ряже н ие. Ста 6 илиза ция осуществляется следующим образом. Пусть по каким-либо причинам на нагрузке 9 уменьшилось (увеличилось) напряжение. Разность напряжений между источником 15 опорного напряжения и измерительным элементом 16, усиленная в усилителе 14 ошибки, поступает в виде сигнала, обеспечивающего большее открытие (закрытие) регулирующего элемента 13. На выходных клеммах 19 и 20 стабилизирующего элемента 12 напряжение увеличивается (уменьшается). Это вызывает увеличение (уменьшение) тока через обмотку 22 управления дросселя 3 насыщения. Ток в рабочей обмотке 2 дросселя 3 насыщения и первичной обмотке 4 трансформатора 5 также увеличивается (уменьшается). Следовательно, увеличивается (уменьшается) ток в нагрузке, а это обеспечивает увеличение (уменьшение) напряжения на нагрузке 9.Если в стабилизирующем.элементе 12 клеммы 17 и 18 измерительного элемента 16 подключить к выходным клеммам 19 и 20, то на выходе стабилизирующего элемента 12 будет поддерживаться стабилизированное напряжение. Это напряжение обеспечивает стабилизированный ток через обмотку 22 управления дросселя 3 насыщения, а следовательно, ток в рабочей обмотке 2 и первичной обмотке 4 трансформатора 5,так как они связаны между собой соотношением1 у ЧЧу= р И/р,где 1 у - ток в обмотке управления;5 1 р - ток в рабочей обмотке;И/у - количество витков в обмотке управления;Яр - количество витков в рабочей обмотке.10 Стабилизируя ток в рабочей обмотке 2дросселя 3 насыщения и в первичной обмотке 4 трансформатора 5, тем самым стабилизируют ток в нагрузке 9, так как ток в первичной обмотке 4 трансформатора 5 с 15 током в нагрузке 9 связан, через коэффициент трансформации.Ф о р мул а и зоб рете н ия 1, Преобразователь постоянного напряжения по авт, св, М 1170572, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышениянадежности за счет ограничения тока через транзисторы инвертора при изменении нагрузки от короткого замыкания до холостого хода, указанное соединение обмотки управ пения дросселя насыщения с выходнымивыводами осуществлено через стабилизирующий элемент.2. Преобразователь по и. 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью стабилизации 30 выходного напряжения, стабилизирующийэлемент выполнен в виде регулятора компенсационного типа, измерительный элемент которого при соединении параллельно входным выводам стабилизирующего эле мента.3. Преобразователь по и. 1, о тл и ч аю щ и й с я тем, что, с целью стабилизации тока в выходной цепи, стабилизирующий элемент выполнен в виде регулятора ком пенсационного типа, измерительный элемент которого присоединен к выходным выводам стабилизирующего элемента.4. Преобразователь по пп, 1 - 3, о т л ич а ю щ и й с я тем, что ток дросселя насы щения при отсутствии тока в обмотке управления составляет не менее 0,1 от номинального рабочего тока преобразователя.