Преобразователь постоянного напряжения в постоянное транемот

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 18. 02. 77 (21) 2453340/24-07 (511 М. КИ. с присоединением заявки. 2454082/24-.07 Н 02 М 3/28 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий.1(088.8) Дата опубликования описания 30.08.82 т,(72) Автор изобретения Д.Н.Мотовилов(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ "ТРАНСМОТ" Изобретение относится к преобраэовательнсй технике,.в частности, к трансформаторным преобразователям, работающим при постоянном. токе в силовых обмотках и высокочастотном режиме изменения магнитного потока в сердечнике.Известны преобразователи постоянного напряжения в постоянное, содержащие инвертор с выходным трансформатором и выпрямитель, подключенный к вторичной обмотке этого трансформатора. В этих преобразователях для повышения или понижения напряжения на нагрузке применяются различные сочетания последовательного включения нагрузки, источника питания и выхода выпрямителя 11 .Однако наличие двух обмоток первичной и вторичной - приводит к увеличению веса и габаритов преобразователя при значительной сложности.Наиболее близким к предлагаемому является преобразователь постоянного напряжения в постоянное, содержащий трансформатор, к средней точке обмотки которого подключена цепь из последовательно включенных выводов для подключения источника напряжения и нагрузкиа к ее крайним выводам . подключена одна иэ диагоналей моста, два плеча которого образованы диодами, а два других плеча - управляемыми ключами, причем вторая диагональ этого моста образована участком упомянутой цепи. между общим. выводом для подключения источника напряжения и нагрузки и ее крайним выводом со стороны, противоположной обмотке трансформатора, а цепи управления управляемых ключей соединены с блоком управления. В этом преобразователе, в зависимости от взаимного включения источника питания и нагрузки, обеспечивается повышение или понижение напряжения на нагрузке по отношению к напряжению источника питания 21.Недостаток известного устройствасостоит в недостаточно широких функциональных воэможностях и низкомкачестве энергии. Из-за протеканияпеременного тока по силовым обмоткам в нагрузку невозможно осуществить 25 сверхпроводящее исполнение обмотоки увеличивается количество гармониктока на выходе.Целью изобретения является улучшение качества электроэнергии и расши .оене функциональных возможностей.Указанная цель достигается тем, что в преобразователе постоянного напряжения в постоянное, содержащем трансформатор, к средней точке обмотки которого подключена цепь иэ последовательно включенных выводов 5 для подключения источника напряжения и нагрузки, а к ее крайним выводам подключена одна иэ диагоналей моста, два плеча которого образованы диодами, а два других плеча - управляе О мыми ключами, причем вторая диагональ этого моста образована участком упомянутой цепи между общим выводом ,для подключения источника напряжения и нагрузки и ее крайним выводом со стороны, противоположной обмотке трансформатора, а цепи управления управляемых ключей соединены с блоком управления, трансформатор снабжен второй обмоткой, выполненной со средним выводом, и к каждому из ее крайних выводов поключен один вывод одного иэ двух дополнительно введенных управляемых ключей, другие выводы которых обведииены в общую точку, причем общая точка дополнительных управляемых Ключей и средний вывод второй обмотки соединены с указанными выводами для подключения источника постоянного напряжения, а цепь управления дополнительных управляемых ключей соединена с указаннж блоком управления.На фиг. 1 представлена схема повышающего преобразователя остоянногоЗ напряжения в постоянное; на фиг. 2 схема понижающего преобразователя постоянного напряжения в постоянное,В устройстве полностью управляемые ключи 1 и 2 подключены к соответст О вующим диодам 3 и 4, которые подключены к крайним выводам 5 и 6 первой обмотки трансформатора 7, к крайним выводам 8 и 9 второй обмотки которого подключены дополнительные управляе мые ключи 10 и 11. Выходы блока управления (не показано) подключены к цепям управления управляемых ключей. Кроме того, преобразователь содержит нагрузку 12. 5 ОУстройство содержит также полностью управляемые ключи 13 и 14, подключенные к крайним выводам 15 и 16 первой обмотки трансформатора, диоды 17-19, имеющие общую точку с соответствующими полностью управляемыми ключами, причем эта общая точка подключена к средней точке первой обмотки трансформатора, крайние выводы 20 и 21 второй обмотки трансформатора 17, к которым подключены дополнительные управляемые ключи 22 и 23. К средней точке, второй обмотки и общей точке соединения допочнительных управляемых ключей подключен источник постоянного наoряжения, 65 К средней точке первой обмотки трансформатора подключена цепь иэ последовательно включенных выводов дляподключения источника постоянногонапряжения и нагрузки 24. Причем указанные полностью управляемые ключи и соединенные с ними диоды образуют как бы электрический мост.Преобразователь работает следующим образом (Фиг, 1). С помощью полностью управляемых ключей 1 и 2 идиодов 3 и 4 входы обмоток 5 и 6 подключаются попеременно к "земле" и к источнику. Ключи 10 и 11 попеременно подключают обмотки 8 и 9 к источнику постоянного напряжения, работая синхронно с ключами 1 и 2. Это вызывает протекание по обмотке 819) переменного тока намагничивания трансФорматора. Наводимые им ЭДС в обмотках 5 и 6 равны половине ЭДС источника питания, Они вычитаются иэ ЭДС источника питания и напряжение на нагрузке 12 равно половине напряжения источника.Ток в нагрузку 12 поступает поровну из идентичных обмоток 5 и 6 через диод 5(6) и ключ 2(1).Вследствие постоянной величины и направления токов в силовых обмотках трансформатора 5 и 6 они могут быть выполнены сверхпроводящими, а гармоники тока в нагрузке отсутствуют. Эторасширяет функциональные воэможности и улучшает качество энергии.Преобразователь по фиг. 2 работает аналогично, с той лишь разницей, что ЭДС в обмотках 15 и 16 суммируется с ЭДС источника питания,и напряжение на нагрузке 24 в два раза больше, чем напряжение источника.Формула изобретенияПреобразователь постоянного напряжения в постоянное, содержащий трансформатор, к средней точке обмотки которого подключена цепь из последовательно включенных выводов для подклю- чения источника напряжения и нагрузки, а к ее крайним выводам подключена одна из диагоналей моста, два плеча которого образованы диодами, а два другихплеча - управляемыми ключами, причем вторая диагональ этого моста образована участком упомянутой цепи между общим выводом для подключения источника напряжения и нагрузки и ее крайним выводом со стороны, противоположной обмотке трансформатора, а цепи управления управляемых ключей соединены с блоком управления, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью улучшения качества электроэнергии и расширения функциональных возможностей, трансформатор снабжен второй обмоткой, выполненной со средним выРодом, и к каждому из ее крайних вы955429 юг. Составитель Ю. АТехред Л.Пекарь в Коррект. емчик едактор А. Власенко 721ого комитета СС ий и открытий Раушская наб.,68/7 Тира дарстве изобрет а, Жодписное ВНИИПИ Г подел 113035, Мофилиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,водов подключен один вывод одногоиз двух дополнительно введенных управ-ляемых ключей, другие выводы которыхобъединены в общую точку, причем общая точка дополнительных управляемыхключей и средний вывод второй обмотки соединены с укаэанными выводамидля подключения источника напряжения,а цепь управления дополнительных управляемых ключей соединена с укаэанным блоком управления.Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе1. Моин В.С, и др. Стабилизированные транзисторные преобразователи,М., "Энергия", 1972, 9 71, рис.7,7,3.2, Патент СшА М 3015771,кл. 321-15, 1962.