Регулируемый преобразователь напряжения

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскнкСоциалистическихРеспублик по 983938(23) ПриоритетОпубликовано 2312.82, Бюллетень Йо 47 Рм К з Н 02 М 3/335 Государственный комитет С С С Р по делам изобретений и открытий.58(088.8) Дата опубликования описания 231282(72) Авторы изобретения А,М,Баранов и Л.А.Сухман рХарьковский ордена Ленина политехническиинститут им. В.И.Ленина(54) РЕГУЛИРУЕМЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах электропитания плазменных двуханодных генераторов и других устройств с двумя нагрузками, пита.емыми попеременно через полпериодд регулируемым однополупериодным напряжением.Известен регулируемый преобразователь напряжения, в котором для получения ступенчатого напряжения на выходе используется М преобразовательных ячеек с выходными трансформаторами, вторичные обмотки которых выполнены с отводами отсредней точки, Последовательно с одними выводами промежуточной преобразовательной ячейки, число вторичных обмоток которой равно 2 , где и - число предыи+1дущих ячеек, включены выпрямительные диоды. Указанный преобразователь позволяет получить надежную схему преобразователя, когда нагрузка на выходе не разделена 1,1,Недостатками указанного преобразователя являются невозможность применения схемы для нагрузки со средней точкой большое количество диодов, сложное выполнение промежуточных трансформаторов с большим числом выходных обмоток. Это особенно становится существенным при высоких выходных напряженияхИзвестен также регулируемый Пре.образователь напряжения, в котором каждая преобразовательная ячейка выполнена с выходным трансформатором, имеющим одну вторичную обмотку 2, Однако известный преобразователь не может обеслечить питания двух попеременно через полупериод работающих нагрузок, И требуется в данном случае использование двух подобных преобразователей, что увеличивает суммарное количество диодов.Цель изобретения - повышение надежности путем упрощения при работе на две одинаковые нагрузки, питаемые однополупериодным напряжением.Эта цель достигается тем, что в регулируемом преобразователе, содержащем ряд преобразовательных Ячеек с выходными трансформаторами и диоды, связывающие вторичные обмотки этих трансформаторов с выходными выводами преобразователя, каждый трансформатор снабжен двумя вторичными обмотками, каждая обмотка соединена последовательно с первымдиодом и шунтирована вместе с ним вторым диодом так, что одноименные выводы первого и второго диодов соединены между собой, полученные таким образом узлы всех ячеек, состоящие из вторичной обмотки, первого и второго диодов,. соединены между собой согласно-последовательно и подклю-. чены к соответствующим выходным выводам преобразователя.Для повышения КПД введены третьи диоды, шунтирующие вторые диоды нескольких смежных ячеек,. кроме первой.На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого преобра зователя (количество преобразователь" ных ячеек выбрано равным трем, практически оно может быть неограничено и определяется непосредственно конкретными значениями параметров на грузки).Регулируемый преобразователь напряжения содержит преобразовательные ячейки 1-3, каждая из которых снабжена выходными трансформаторами 4-6, 25 Выходной трансформатор 4 содержит вторичные обмотки 7 и 8, выходной трансформатор 5 содержит вторичные обмотки 9 и 10, а выходной трансформатор б - вторичные Обмотки 11 и 12 30 Вторичная обмотка 7 выходного трансформатора 4 шунтирована встречно включенными первым диодом 13 и вторым диодом 14. Аналогично соединены с первым и вторым диодами остальные обмотки: обмотка - с 8 диодами 15 и 16, обмотка 9 - с диодами 17.и 18, обмотка.10 - с диодами 19 и 20, обмотка 11 - с диодами 21 и 22, обмотка 12 - с диодами 23 и 24.Узлы, состоящие из обмотки 7 и диодов 13 и 14, обмотки 9 и диодов 17 и 18, обмотки 11 и диодов 21 и 22, соединены согласно-последовательно и подключены к нагрузке 25; узлы, состоящие из обмотки 8 и диодов 15 и 45 16, обмотки 10 и диодов 19 и 20, обмотки 12 и диодов 23 и 24, соединены согласно-последовательно и подключены к нагрузке 26.Третьи диоды 27 и 28 шунтируют . 50 последовательно- соединенные вторые диоды 28, 22 и 19, 24 соответственно.Регулируемый преобразователь работает следующим образом. 55Когда включены все три ячейки 1, 2 и 3 на вторичных обмотках 7-12 выходных трансформаторов 4-6 наводится переменное напряжение соответствующей полярности. В один полупериод ток проходит через диоды 13, 17 и 21, нагрузку 25 и последовательно-согласно включенные вторичные обмотки 7, 9 и 11 выходных трансформаторов 4-6 соответственно. В другой полупериод ток проходит через диоды 16, 20 и 23,нагрузку 26 и последовательно-согласно включенные вторичные обмотки 8, 10 и 12 выходных трансформаторов 4-6 соответственно.При отключении одной преобразовательной ячейки, что соответствует изменению уровня выходного напряжения, преобразователь работает следующим образом.При отключении ячейки 1 цепь протекания тока в один полупериод проходит через диоды 17 и 21, нагрузку25, диод 14 и вторичные обмотки 9и 11 выходных трансформаторов 5 и бсоответственно. В другой полупериодцепь протекания тока проходит черездиоды 20 и 23, нагрузку 26, диод 15и вторичные обмотки 10 и 12 выходных трансформаторов 5 и б соответственно.При отключении преобразовательнойячейки 2 цепь тока в один полупериодпроходит через диоды 13, 18 и 21,половину нагрузки 25 и вторичные обмотки 7 и 11 выходных транформаторов 4 и б соответственно. Й другойполупериод цепь протекания тока:диоды 16, 19 и 23, нагрузка 26 ивторичные обмотки 8 и 12 выходныхтрансформаторов 4 и б соответственно.При отключении преобразовательнойячейки 3 цепь протекания тока в одинполупериод: диоды 13, 17 и 23, нагрузка 25 и вторичные обмотки 7 и 9выходных трансформаторов 4 и 5 соответственйо. В другой полупериодцепь тока: диоды 16, 20 и 24, нагрузка 26 и вторичные обмотки 8 и10 выходных трансформаторов 4 и 5соответственно.При отключении двух преобразовательных ячеек регулируемый преобразователь работает следующим образом,Отключены преобразовательныеячейки 1 и 2. Путь тока в один полупериод: диод 21, нагрузка 25, диоды 14 и 18 и вторичная обмотка 11выходного трансформатора б. В другой полупериод: диод 23, нагрузка 26,диоды 15 и 19 и вторичная обмотка12 выходного трансформатора б.В других случаях отключения рабоТа преобразователя происходит аналогичным образом.При отключении ячеек 2 и 3 токпроходит в один полупериод по диоду27, а в другой по диоду 28, чтоуменьшает потери мощности и повышает КПД, так как уменьшается числодиодов в цепи тока нагрузки.Таким образом, с помощью коммутации преобразовательных ячеек 1,2и 3 можно получить дискретно регулируемое выходное напряжение на нагрузках 25 и 26.721 Поного комитета СССРений и открытий5, Раушская наб.,но 0 Тира ИИПИ Государствепо делам иэобре 3035, Москва, Жд. 4/ ал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектна Предлагаемый регулируемый преобразователь напряжения, по сравнению с известным, имеет меньшее суммарное количество диодов при работе на две, одинаковые нагрузки, питаемые однополупериодным напряжением. 1. Регулируемый преобразователь напряжения, содержащий ряд преобразовательных ячеек с выходными трансформаторами и диоды, связывающие вторичные обмотки этих трансформаторов с выходными выводами преобразователя, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности путем упрощения при работе на две одинаковые нагрузки, питаемые однополупериодным напряжением, каждый трансформатор снабжен двумя вторичными обмотками, каждая обмотка соединена последовательно спервым диодом и вместе с ним шунтирована вторым диодом так, что одноименные выводы первого и второгодиодов соединены между собой, полученные таким образом узлы всех ячеек,состоящие иэ вторичной обмотки первого и второго диодов, соединенымежду собой согласно-последовательно и подключены к соответствующимвыходным выводам преобразователя.2.Преобразователь по п,1, о т -л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения КПД, введены третьидиоды, шунтирующие вторые диоды нескольких смежных ячеек, кроме первой.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРР 708474, кл. Н 02 М 3/335, 1974.2. Авторское свидетельство СССРУ 532945, кл. Н 02 М 7/04, 1973.