Преобразователь постоянного напряжения с импульсным регулированием

26220 ОПИ САНИ ЕИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Саветскик Социалистических РеспубликЗависимое от авт, свидетельствааявлено 01.Ч.1968 ( 1231389/24-7 Кл. 21 а 4, 35 аявкирисоединени Приоритет Комитет по девам изобретений и открытий при Совете Министров СССР. Александров, Ю. А, Тропина и Н ирнов 3 аявител РЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИ С ИМПУЛ ЬС Н Ь М Р ЕГУЛ И РО ВАН И ЕМвон цепи напряжем дроссецепь с панагрузки;,1Известны силовые полупроводниковые преобразователи постоянного напряжения, в которых силовой полупроводниковый элемент работает в ключевом режиме. Регулирование напряжения в этих преобразователях осу ществляется путем широтно-импульсной модуляции прямоугольных импульсов, поступающих на вход демодулятора, содержащего дроссель, конденсатор и вентили.Назначение демодулятора состоит в том, 10 чтобы осуществлять преобразование периодической однонаправленной последовательности импульсов в постоянное напряжение, которое является выходным напряжением источника,Известны различно построенные схемы де модуляторов, состоящих из линейного дросселя с немагнитным зазором, вентиля и нагрузки.Общим недостатком всех упомянутых импульсных источников питания с демодулято рами ширины импульсов является неудовлетворительная стабильность и повышенная пульсация выходного напряжения в режиме малых токов нагрузки, Кроме того, подобные повышающие схемы имеют дополнительный 25 органический недостаток - существенное увеличение обратного напряжения на полупроводниковых элементах при уменьшении тока нагрузки, вследствие чего возможен выход из строя источника питания. 30 В описываемом преобразователе вместо обычно применяемого линейного дросселя с немагнитным зазором предлагается применять в качестве элемента демодулятора дроссель с немагнитным зазором и нерегулируемым магнитным насыщающимся шунтом.Новизна описываемого устройства состоит в том, что дроссель с нерегулируемым магнитным насыщающимся шунтом применен по новому - в качестве элемента демодулятора силовой цепи импульсного источника питания постоянного тока. Такое применение придает известному объекту полезные свойства, которых данный объект не имел при использовании линейного дросселя с немагнитным зазором: обеспечивается высокая стабильность при изменяющемся токе нагрузки, снижаются пульсация выходного напряжения и рост обратного напряжения на полупроводниковых элементах при уменьшении тока нагрузки. Отмеченный положительный эффект нового применения известного дросселя достигается без усложнения схемы источника питания ц без снижения его к.п.д. На фиг. 1 показана схема сил импульсного источника постоянного ния с последовательным включени ля и нагрузки; на фиг. 2 - та же раллельным включением дросселя ина фиг, 3 - та же цепь с параллельным включением прерывателя и нагрузки.Схема силовой цепи импульсного источника постоянного тока содержит прерыватель 1, включенный на входе демодулятора 2 и создающий прямоугольные импульсы. Управляющее устройство 3, содержащее широтно-импульсный модулятор и усилитель (на схеме не показаны), включено в цепь обратной связи с выхода демодулятора 2 на прерыватель 1, Демодулятор 2, показанный на фиг. 1, имеет последовательно соединенные линейный дроссель 4 с немагнитным зазором и нагрузку 5, шунтированную емкостью б. Параллельно дросселю 4 и нагрузке о включен вентиль 7.В схеме силовой цепи импульсного источника постоянного тока (см. фиг. 2) демодулятор 2 образован параллельным соединением дросселя 4 и нагрузки 5, шунтированной емкостью б. Нагрузка Б подключена к дросселю 4 через вентиль 7,В схеме, изображенной на фиг. 3, тот же демодулятор включен последовательно с источником входного напряжения устройства (вольтодобавочная схема).Все три варианта выполнения схемы, описанные выше, известны, когда в качестве дросселя 4 используется линейный дроссель с немагнитным зазором.Предлагается в любой из таких схем применить в качестве элемента демодулятора (дросселя 4) дроссель с нерегулируемым насыщающимся магнитным шунтом. Его магнитопровод может быть выполнен из стандартных пластин трансформаторной стали, часть которых собрана с зазором, а другая часть пластин (например, 10 - 20% от общего числа пластин) - без зазора, образуя магнитный шунт. Этим достигается существенное увеличение индуктивности в режиме малых постоянных токов дросселя без заметного снижения индуктивности в режиме больших то ков.Если ток дросселя больше некоторого значения (обычно равного 10 - 20% его максимальной величины), вызывающего насыщение магнитного шунта в зазоре, то дроссель 10 можно рассматривать как линейный элементдемодулятора. При уменьшении тока от указанного значения магнитный шунт дросселя выходит нз состояния насыщения, и индуктивность дросселя возрастает. Благодаря увели 15 чению индуктивнасти дросселя с уменьшениемего тока исключается режим прерывистых токов дросселя, который является причиной ухудшения параметров источников питания с демодулятором в области малых токов на грузки. Если же ток дросселя непрерывный,то выходная вольт-амперная характеристика демодулятора горизонтальна, а нестабильность источника питания минимальная.Описанное решение может быть использо вано в выпрямительных устройствах, регуляторах, стабилизаторах и других преобразователях постоянного напряжения с импульсным регулированием.Предмет изобретенияПрименение дросселя с немагнитным зазо.ром и магнитным насыщающимся шунтом в качестве силового элемента демодулятора импульсов силовой цепи преобразователя по- М стоянного напряжения с импульсным регулированием, с целью повышения стабильности выходного напряжения и к,п.д. в области малых токов нагрузки.267705 1 г Умг-д Составитель В. МоинТекред Л. Я. Левина Корректор С. А. Кузовенков Редак В. В. Фсльдм Типография, пр. Сапунова Заказ 2137/8 Тираж 480 Подписное ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва Ж, Раушская наб д. 4/5