Регулируемый преобразователь

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскизСоциалистическихРеспублик(г 2 Заявлено 04 0 б 80 (21) 2934444/24-07 Р 1 М К з с присоединением заявки Мо Н 02 М 3/335 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытийДата опубликования описания 30,08.82(72) Авторы изобретения В,С.Моин и Н.Н.Лаптев 1 Заявител 54) РЕГУЛИРУЕМЫЙ ОВРАЗОВАТ Изобретение относится к элект;ротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитания для преобразования постоянного или переменного. напряжения в регулируемое постоянное напряжение.Известны регулируемые преобразователи, содержащие несколько преобра.зовательных ячеек и суммирующий выпрямитель на выходе этих ячеекЕ 11 и Е 23,При выполнении суммирующего выпрямителя такого преобразователя потипу мостовой схемы ток нагрузкипреобразователя проходит минимум через два диода, что снижает КПД преобразователя, особенно при низком уровне выходного напряжения (4-5 В).Более высокий КПД имеет подобногорода преобразователь, у которого суммирующий выпрямитель выполнен по типу нулевой схемы, т.е. с выполнениемвыходных трансформаторов. ячеек с отводом от средней точки вторичныхобмоток, при этом ток нагрузки проходит только через один диод ГЗ) .Недостаток укаэанной схемы состоит в том, что как аноды, так и катодыдиодов выпрямителя разобщены друг от,Круга. Поэтому требуется изоляциякаждого диода от теплоотводящегорадиатора, усложняется технологияпри изготовлении выпрямителя в видеинтегральной диодной матрицы, усложняются соединения между блоком трансформаторов и блоком диодов.Цель изобретения - повышение надежности преобразователя путем уменьщения вероятности-отказов диодов.через снижение их тепловой нагрузки.Поставленная цель достигаетсятем, что в регулируемом преобразователе, содержащем М преобразовательных ячеек с выходными трансформаторами, каждая вторичная обмотка которыхимеет отвод от средней точки, и 2-моднонаправленно включеййых диода, причем отвод от средней точки вторичнойобмотки выходного трансформатора первой ячейки соединен с первым выходным выводом преобразователя,трансформаторы каждой ячейки имеют 2" вторич-ных обмоток, где п - номер ячейки, 25 крайние выводы вторичных обмоток каждой данией ячейки, кроме последней,соединены с отводами отсредней точкивторичных обмоток последующих ячеек,а крайние выводы последней ячейки сое чинены с первыми электродами указан955431 Цомера проводящих Уровеньвыходногонапряжения(в относительныхединицах) Состояниеячеек ток диодов Второй полу- период Первый полу- период 1 2 3 14,16,18,20+ - + 14,16 + + - 14,15 + + + 14 формула изобретения ных диодов, вторые электроды которых объединены и соединены со вторым выходным выводом преобразователя.На чертеже показан вариант исполнения регулируемого преобразователя на трех ячейках (М=З). 5Регулируемый преобразователь содержит преобразовательные ячейки 1-3 с выходными трансформаторами 4-6 соответственно. Ячейки могут быть выполнены по любой известной схеме О на управляемых вентилях (транзисторах или тиристорах), получать питание от сети постоянного или переменного напряжения и соединены по цепи; питания, как параллельно, так и по- следовательно. Количество вторичных обмоток трансформаторов равно 2 где и - номер ячейки, т.е. трансформатор 4 первой ячейки имеет одну обмотку 7, второй ячейки две обмотки 8 и 9, третьей ячейки четыре обмотки 10 - 13, Отвод от средней точки обмотки 7 соединен с первым выходным выводом преобразователя 14. Крайние выводы обмотки 7 соединены с отводами от средней точки обмотки 8 и 9, крайние выводы обмоток 8 и 9 соединены с отводами от средних точек. обмоток 10-13, а крайние выводы обмоток 10-13 соединены с анодами диодов 14-21, катоды кото рых объединены и соединены со вторым выходным выводом преобразователя 22.+ -- 14,15,16,17 Возможен также режим регулирования л 55 при котором одна из ячеек, например, ячейка 3, управляется с регулируемым сдвигом фазы (широтная модуляция), а на выходе преобразователя включается сглаживающий фильтр. Благодаря этому осуществляется плавное регулирование выходного напряжения.Таким образом, в предлагаемом устройстве олноименные электроды (диоды или катоды) всех диодов объединены, что позволяет укрепить их на общий 65 Между выводами 14 и 22 включена нагрузка 23.Преобразователь работает следую" щим образом.Каждая из ячеек 1-3 может находиться в активном состоянии, когда на первичную обмотку выходного трансформатора 4-6 подано напряжение, и в пассивном состоянии, когда цепь первичной обмотки выходного трансформатора разомкнута, т.е. управляемые вентили ячейки закрыты. Выходные напряжения на вторичных обмотках трансформаторов ячеек, находящихся в активном состоянии, суммируются, а при пассивном состоянии ячейки обе половины всех вторичных обмоток трансформатора этой ячейки обтекаются встречно-направленным током, т.е. ее выходное напряжение равно нулю. В зависимости от сочетания активных и пассивных состояний ячеек изменяется уровень выходного напряжения, что показано в таблице, где соотношения коэффициентов трансформации ячеек 1-3 приняты по закону двоичного счета, т.е. 4:2:1, В таблице знаком "+" отмечено активное,а знакомпассивное состояние ячейки, и указаны номера диодов, проводящих ток в данный полупериод, причем принято, что все ячейки в активном состоянии работают синхронно. теплоотводящий радиатор без электро- изоляционных прокладок, упростив тем самым конструкцию и улучшив отвод: теплаПри интегральном монолитном исполнении набора диодов упрощается технология (количество операций) в процессе производства устройства. Регулируемый преобразователь, содержащий М преобразовательных ячеек955431оставитель Н. Цишехред, Л. Пекарь каяКорректор М. Демчи Редакто асе Тираж 721 Подписи сударственного комитета СССР лам изобретений и открытийква, Ж, Раущская наб., д, 4 Заказ 64 И Г е 11303 филиал ППП "Патентф, г. Ужгород, ул. Проектн с выходными трансформаторами, каждаявторичная обмотка которых имеет. отводот средней точки, и 2-м однонаправленно включенных диода, причем отводот средней точки вторичной обмоткитрансформатора первой ячейки соединенс первым выходным выводом преобразователя, о т л и ч а ю щ и й с я темчто, с целью повьзаения надежностипутем уменьшения вероятности отказов диодов через снижение их тепловой нагрузки. тоансформаторы каждойячейки имеют 2" вторичных обмотокгде и - номер ячейки, крайние вы:воды вторичной обмотки каждой даннойячейки, кроме последней, соединены с отводами от средней точки вторичноиобмотки последующих ячеек, а крайниевыводы последней ячейки соединены спервыми электродами указанных диодов,вторые электроды которых объединеныи соединены с вторым выходным выводомпреобразователя.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР10 9 532945, кл, Н 02 М 7/04, 1973.2, Авторское свидетельство СССРпо заявке 9 1981746/24-07,л. Н 02 М 7/04, 1974.3, Авторское свидетельство СССР,15 Р.708474, кл. Н 02 М 3/335, 1974,