Стабилизированный преобразователь постоянного напряжения в постоянное

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 0710. 80 (21) 2991821/24-07 (31 М. КЛ.З с присоединением заявки М 9 -Н 02 М 3/315 Н 02 Р 13/16 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(23) ПриоритетОпубликовано 1106.82. Бюллетень Мо 22 Дата опубликования описания 15.06. 82Ленинградский электротехнический институт связи им. проф. М.А. Бонч-Бруевича(54) СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в устройствах питания аппаратуры связи, в системах заряда емкостных накопителей и др.Известны преобразователи постоянного напряжения а постоянное, выполненные на базе автономного инвертора с трансформатором-дросселем, выпрямителем и фильтром (1) .Однако такие преобразователи не ,обеспечивают работы в широком диапазоне изменения входного напряжения и сопротивления нагрузки.Наиболее близким по техническойсущности к изобретению является преобразователь постоянного напряжения в постоянное с промежуточным преобразователем в переменный ток, выполненный также на базе автономного инвертора с трансформатОром, выпрямителем и фильтром, содержащий обмотку рекуперации энергии с обратным вентилем, и блок управления. В таком преобразователе отпирание вентилей производится в зависимости от величинытока нагрузки 12).Однако в таком преобразователе трансформатор имеет повышенную установленную мощность, так как обмотка рекуперации должна быть рассчитана практически на полную мощность нагрузки .Целью изобретения является упрощение н повеваение КПД путем уменьшения установленной мощности трансформатора при работе в широком диапазоне изменения входного напряжения и сопротивления нагрузки.Поставленная цель достигается теве, что в преобразователе постоянного напряжения в постоянное, выполненном на базе автономного инвертора с выпрямителем и емкостным фильтром, в котором автономный инвертор содержит силовые тиристоры, включенные между входными выводами последовательно с первичной обмоткой силового трансформатора, средняя точка которой связана через коммутирующие кон" денсаторы с входными выводами, обратные вентили, и блок управления с задающим генератором, обратные вентили выполнены управляющими и включены между одноименными выводами противолежащих силовых тиристоров, в цепь нагрузки введен датчик тока, а в блок управления введены компаратор, задатчик опорного напряжения, делитель частоты на два и два формирова 936 279теля импульсов, причем один вход компаратора подключен к выходу датчика тока, другой к выходу зацатчика опорного напряжения, вход делителя частоты подключен к выходу компаратора, выходы ко входам соответствующих Формирователей, выходы которых связаны с управляющими переходами соответствующих обратных вентилей.На фиг. 1 приведена структурная схема преобразователя; на фиг. 2 временные диаграммы его работы. 10 Преобразователь содержит силовыетиристорно 1 и 2, включенные междувходными выводами последовательно с 15первичной обмоткой трансформатора.реактора 3, разделенный на две полуобмотки 4 и 5. Общая точка полуобмотоы через коммутирующие конденсаторыб и 7 связана с входными выводами. 20Обратные (тиристоры) вентили 8 и 9включены между одноименными выводамитиристоров 1 и 2. Вторичная обмотка10 трансформатора 3 через диод 11связана с Фильтровым конденсатором 2512 и нагрузкой 13. Последовательнов цепь нагрузки включен датчик тока14 (например шун г). Блок управления15 содержит задающий генератор 16,выходы которого связаны с управляющими переходами тиристоров 1 и 2,Выход датчика тока 14 подключен к одному иэ входов компаратора 17, к другому входу которого подключен выходзадатчика опорного сигнала 18. Выходкомпаратора подключен ко вхоДу делителя частоты на два 19. Выходы делителя через формирователи 20 и 21связаны с управляющими переходамиобратных вентилей 8 и 9.При работе преобразователя в установившемся режиме (Фиг. 2) в момент времени 11 подается сигнал управления на тиристор 1 и он отпирается. Конденсатор б начинает разряжаться, а 7 заряжаться, Когда напряжение на обмотке 10 реактора (трансФорматора) 3 становится разным напря жению иа нагрузке 13, отпирается диод 11 (момент времени,1,1). Протекание тока через тиристоР 1 и полу обмотку 4 реактора прекращается, появляется снижающийся по линейному закону ток в обмотке 10 и диоде 11. В момент времени 1, когда напряжение иа шуите 14 достигает величины опорного напряжения эадатчика 18, в блоке управления 15 формируется импульс управления тиристором 9. При этом появляется ток в полуобмотке 5, конденсатор б переэаряжается по контуру 6-5-9, а конденсатор 7 переэаряжается по контуру 7-5-9,через источник питания. Заканчивается этап в мОмент 4 снижения до нуля тока по,луобмотки 5. До момента 1 подачи65 сигнала управления на тирйстор 2 ток в обмотках реактора 3 отсутствует, а напряжение,на конденсаторах б и 7 неизменноКонденсатор 12 разряжается на нагрузку 13. Далее процессы повторяются аналогично, однако ток проводят тиристоры 2 и 8. При высокой частоте сигнала управления тиристорами 1 н 2, интервал 1415 может отсутствовать. В этом случае протекание тока через тиристор 8 продолжается до момента отпирания тиристора 2.Таким образом, управление обратныье вентилями в зависимости от величины тока нагрузки позволяет исключить обмотку рекуперации и обеспечивает возможность регулирования напряжения в широком диапазоне при высоком КПД.Формула изобретенияСтабилизированный преобразовательпостоянного напряжения в постоянноес промежуточным преобразованием впеременный ток, вьнтолненный на базеавтономного инвертора с выпрямителем и емкостным фильтром, причем автономный инвертор содержит силовыетиристоры, включенные между входными выводами последовательно с первичной обмоткой силового трансформатора, средняя точка которой связаначерез коммутирующие конденсаторы свходными выводами, обратные вентилии блок управления с задающим генератором, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью упрощения и повышения КПД путем уменьшения установленной мощности трансформатора пришироком диапазоне изменения входногонапряжения и сопротивления нагрузки,в нем обратные вентили выполнены управляемыми и включены соответственномежду катодиыми выводами и аноднымивыводами противолежащих силовых тиристоров, в цепь нагрузки введен датчик тока, а в блок управления - компаратор, задатчик опорного напряжения, делитель частоты на два и формирователи импульсов, причем один входкомпаратора подключен к выходу датчика тока, другой - к выходу задатчика опорного напряжения, вход делителя частоты подключен к выходу компаратора, выходы - ко входам соответствующих формирователей, выходы которых связаны с управляющими переходами соответствующих обратных вентилей.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Заявка Японии М 50-39808,кл. Н 02 М 3/10, 1975.2. Авторское свидетельство СССР9 650178, кл. Н 02 М 3/35 1974,