Устройство для регулирования напряжения

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 959234 Союз СоветскииСоциалистическихРеспублик(22) Заявлено 270281 (21) 3252359/24 г 07 с присоединением заявки Мо Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий(23) Приоритет.Опубликовано 159.82. Бюллетень М 934 Дата опубликования описаиия 15,09.82: "С ьЦ,Щд,",тт щ ц3,"РЦ-,Я",1 Я ЯтутЯ)Я ЯДтР 4 1) Заявител Москов а энергетический нс ордена Ле 4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ Изобретение отн технике, в частнос ной технике и може например в ключевы цостоянного тока с развязкой оси цепи ка питания. сится ки преобрбыть испреобрагальваничвходного лектрозователь-.ользованоователяхескойисточнийство для регулироеодержащее транная обмотка которо и С-фильтр соедивыво ами и. е ли 0 яв от бо тр 20 0 Известно устрования напряжения,сформатор, вториччерез выпрямительиена свыходными д , р гуРующий ключ 1),Недостатком известного устройстваляется импульсное потребление токаисточника входного напряжения илысая величина тока подмагничиванияансформатора.Наиболее близким из известных устройств к изобретению является устройство для регулирования напряжения, содержащее трансформатор, вторичныеобмотки которого через выпрямитель и(С -Фильтр соединены с выходными выводами, цепочки из последовательносоединенных конденсатора и блокирующего диода, подклюненную параллельноодной из обмоток трансформатора,и регулирующий ключ2 ). ГУЛИРОВАНИЯ НАПРЯЖЕНИ Недостатком известного устройства являются значительные искажения Формы кривой потребляемого тока и значительные массогабаритные показатели,Цель изобретения - уменьшение весогабаритных показателей и улучшение форью кривой потребляемого тока.Поставленная цель достигается тем, что устройство для регулирования напряжения, содержащее трансформатор, вторичные обмотки которого через выпрямитель и 1 С-фильтр соединены с выходными выводами, цепочку из последовательно соединенных конденсатора и блокирующего диода, подключенную паралЛельно одной из обмоток тран сформатора, и регулирующий ключ, снабжено дросселем и разделительным конденсатором, включенным последовательно между собой и одним из выводов первичной обмотки трансформатора, а регулирующий ключ через обмотку введенного дросселя соединен со входными выводами устройства.На чертеже приведена функциональная схема устройства.Устройство содержит трансформатор 1, вторичная обмотка 2 которого через выпрямитель 3 и ЬС -фильтр 4 соединена с выходными выводами 5 и Ь,цепочку из последовательно соединенныхкойденсатора 7 и блокирующего диода8, подключенную параллельно первичнойобмотке 9 трансформатора 1, дроссель10 и разделительный конденсатор 11,включенные последовательно между собой и одним из выводов первичной обмотки 9 трансформатора 1, регулирующий ключ 12, соединенный с входнымивыводами 13 и 14 через обмотку введенного дросселя 10, вспомогательный ключ 15, нагрузку 16,Рассмотрим принцип действия предлагаемого регулятора напряжения,исходя из предложенного установившегося режима работы, идеальности всехэлементов и непрерывности изменениямагнитного потока в сердечнике дросселя 10.Допустим, что регулирующий ключ12 и вспомогательный ключ 15 переключаются с постоянной частотой синхронно и противофазно, т.ееслиключ 12 включен, то ключ 15 выключен,и наоборот,Анализ работы регулятора напряжения показывает, что в установившемсярежиме работы на разделительном конденсаторе 11 напряжение равно величине напряжения входного источника 4,а на конденсаторе 7 это.напряжениеравно Е (1- 1 ), где 1 - относительная к периоду Т) длительность включенного состояния регулирующего ключа 12, причем положительные зарядынакапливаются на обкладке разделительного конденсатора 11, соединенной с дросселем 10, и на обкладкеконденсатора 7 соединенной с концомпервичной обмотки 9 трансформатора 1:.Поэтому при включенном ключе 12 открит блокирующий диод 8 и на входефильтра 4 действует напряжение Е И 1где И 1 - отношение чисел витков обмоток 2 и 9. При этом иа этапе Тпроисходит увеличение электромагнитной энергии дросселя 10 и передачаэлектрической энергии, запасенной вразделительном конденсаторе 11 внагрузку через трансформатор 1 иЬС -фильтр 4.Когда регулирукщий ключ 12 выключен, а вспомогательный ключ 15 включен, через конденсатор 7 протекаетток, представляющий собой разностьтока пульсаций дросселя 10, токан 4 магничивания трансформатора 1 итока пульсаций дросселя фильтра 4,приведенного к первичной обмотке 9.Этот разностный ток в первую половину промежутка времени 1 - 1)7 имеет одно направление, во вторуюпротивоположное, поэтому .необходимошунтировать блокирующий диод 8 вспо-;могательным ключом 15,Таким образом, на этапе (1 -) .Гэнергия, запасенная во входном, дросселе 10 расходуется на увеличениеэлектрической энергии конденсатора 11.и передается через трансформатор 1и ЬС -фильтр 4 в нагрузку 16.1 ОПоскольку в реальных устройствахэлектропитания с применением подобных регуляторов относительная длительность включенного состояния регулирующего ключа колеблется в незначительных пределах относительнозначения у = 0,5, то тем самым существенно уменьшается, ток подмагничивания, и следовательно, массога,баритныЬ показатели трансформатора,при этом при непрерывном изменениимагнитного потока в дросселе 10от источника исходного напряженияпотребляется непрерывный ток, чтоисключает необходимость применениявходных фильтров.Формула изобретенияУстройство для регулирования напряжения, содержащее трансформатор,вторичные обмотки которого черезвыпрямитель и ЬС -фильтр соединены. свыходными выводами цепочки из последовательно соединенных конденсатора35 и блокирующего диода, подключеннуюпараллельно одной из обмоток трансформатора, и регулирующий ключ,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью уменьшения весогабаритных по 40 казателей и улучшения Форель кривойпотребляемого тока, оно снабженодросселем и разделительным конденсатором, включенными последовательномежду собой, и одним из выводов первичной обмотки трансформатора, а регулирующий ключ через обмотку введенного дросселя соединен со входнымивыводами устройства.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Мелешин В.М. Энергетическиесоотношения в ключевых преобразователях постоянного тока.-В кн. Электронная техника в автоматике подредакцией Ю.И.Конева. М., "Советскоерадио", вып. 9, 1977, с, 83-98.2. Авторское свидетельство СССРпо заявке М 2909064/24-07,кл. Н 02 М 3/315, 6 05 Г 1/64,1980.959234 Составитель Д.фулыгииРедактор Н.Воловик Техред А.Ач Корректор О.Била Заказ 7 писное 5 илиал ППП "Патентф, г. Укгород, ул, Проектная,022/73 Тираи 721 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 13035, Москва, 3-35, Раую