Преобразователь постоянного напряжения

,801252877 1) 4 Н 02 М 3/33 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ВИДЕТЕЛЬСТВУ А ВТОРСКОМ л(57) Изобретение и системах вторичног для преобразования пряжения. Цель изо рение функциональнь путем обеспечения н ления. Преобразоват зисторный мост (клю СТОЯННОГО Н в н ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫ(56) Авторское свидетельство ССВ 7738 Ы, кл, Н 02 М 3/335, 198Авторское свидетельство СССР.У 1220090, кл. Н 02 М 3/337,05.01.84. пользуется в злектропитания постоянного наретения - расши х возможностей езависимого упр ель содержит тр чи 1-4), выход1252877ной трансформатор 9, дроссель (Др)нение БУ 22 и введение измеритель 16, фазосдвигающий конденсатор (К) ного трансформатора тока 18 обеспечи 20 и блок управления (БУ) 22, В БУ вают включение транзисторов практи 22 входят предварительный усилительчески при нулевых значениях тока и23, логические ячейки 2 И-НЕ 24,25, напряжения на них. Введение Др 19триггер 26, задающий генератор 27, обеспечивает работу преобразователянуль-орган 28Выбором соответсгвую- в режимах, близких к холостому ходу.щей емкости К 20 обеспечивается без- когда энергия запасенная в Др 16,опасная траектория выключения тран- недостаточна для перезарядки К 20.зисторов с малой величиной выделяе з.п. ф-лы, 2 ил.мой на них пиковой мощности, Выпол Изобретение относится к электротехнике и может быть использованов системах вторичного электропитания для преобразования постоянного напряжения.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения независимого управления преобразователем.На фиг. 1 показана принципиапьная схема устройства; на фиг. 2- временные диаграммы напряжений и токов на элементах (эпюры токов и напряжения с индексами соответствуют номеру элемента).Преобразователь (фиг. 1) содержит транзисторные ключи 1-4, соединенные по мостовой схеме и зашунтированные обратными диодами 5-8, выходной трансфооматор 9, вторичная обмотка 10 которого через выпрямительные диоды 11 и 12 и .С-сглаживающий фильтр 13 подключена к нагрузке 14, а первичная обмотка 15 через пер" вый дроссель 16 и первичную обмотку 17 измерительного трансформатора 18 тока подключена к выходу моста ключей, Второй дроссель 19 подключен параллельно к последовательно соединенным первичной обмотке 15 трансформатора 9 и первого дросселя 16. Фазосдвигающий конденсатор 20 подключен к выходу моста ключей. Входные выводы моста подключены к источ нику 21 питания. В блок 22 управления входят предварительный усилитель 23 выходными выводами подключенный к управляющим переходам силовых транзисторов, две выходные логические ячейки 2 И-НЕ 24 и 25, к первым входам которых соответственноподключены выходы триггера 26, счетным входом соединенного с задающимгенератором 27, а к другим входам 5 соответственно подключены прямой иинверсный выходы нуль-органа 28,вход которого подключен ко вторичной обмотке 29 трансформатора 18.тока.Преобразователь работает следующим образом.В исходном состоянии (до моментавремени С, ) транзисторные ключи 1и 4 открыты. Конденсатор 20 заряжендо напряжения питания полярностью(указанной на фиг. 1 без скобок).К первичной обмотке 15 силовоготрансформатора 9 приложено напряжение первичного источника 21 (полярность без скобок). Ток нагрузкипротекает через диод 11, а в дросселе 19 протекает нарастающий по величине ток, увеличивая в нем электромагнитную .энергию.В момент времени 0 сигналом сзадающего генератора 27 производится переключение триггера 26, выходные сигналыи О которого, воздействуя на предварительный усили- ЗО тель 22 через логические элементы24 и 25, снимают отпирающие напря-.жения с транзисторов 1 и 4, В результате эти транзисторы в момент времени , запираются (транзисторныеключи не насыщены, цепи, выводящиетранзисторы из насыщения,не показаны).В интервале .времени С, -й происходит разряд конденсатора 20 током,протекающим через первичную обмотку15 трансформатора 9 и дроссель 16.Величина этого тока на данном интервале времени остается неизменной, так как продолжает проводить токдиод 1, а величина индуктивности дросселя фильтра 3 достаточно велика, чтобы пренебречь переменной составляющей его тока. Напряжение на транзисторахи 4 начинает воэ 10растать с момента спадания протекающего через них тока, Выбором соответствукнцей величины емкости С конденсатора 20 можно обеспечить безопасную траекторию выключения транзисторов с малой величиной 15 вьделяемой на них пиковой мощности,В интервале времени с,-С происходит перезаряд конденсатора 20 до напряжения, равного напряжению источника 21 питания за счет энергии 2 О запасенной в дросселях 16 и 19: В результате этого напряжение на транзисторных ключах 2 и 3 перед их отпи раннем спадает до нуля. С момента времени 1: к последовательно соединенным дросселю 16 и первичной обмотке 15 трансформатора 9 прикладывается напряжение противоположной полярности конденсатора 20, и ток дросселя 16 начинает уменьшаться ЗО по величине, а ток дросселя фильтра 13 остается неизменным, что ведет к открытию диода 12, Через последний протекает разность тока дросселя фильтра 13 и тока диода 11, Вслед- З ствие того, что оба диода 11 и 12 открыты, вторичные полуобмотки 1 О трансФорматора 9 оказываются закороченными, и к дросселю 16 прикладь- вается все напряжение конденсато- ра 20. В момент времени С, после пере- заряда конденсатора 20 до напряжения источника 21, открываются обратные диоды 6, и спадающие по величине 4 токи дросселей 16 и 19 замыкаются через указанные диоды на первичной источник 21. При этом в момент времени й ток дросселя 16, спав до нуля,Уизменяет свое направление, а ток дио О да 12 с момента времени С становится больше тока диода 11.В момент времени й суммарное эначение тока дросселей 16 и 19 спадает до нуля ( ток дросселя 16, изменив Ы направление, достигает значения тока дросселя 19, а обратные диоды 6 и закрываются) и изменяют свое направление за счет незначительного разряда кощенсатора 20. В это время сигнал на вторичной обмотке 29 транс- форматора 18 тока изменяет знак, что приводит к срабатыванию нуль-органа 28 и изменению сигналов на его прямом и инверсном выходах У,1, У я), которые, воздействуя на предварителььй усилитель 23 через логические элементы узла 22 управления, формируют отпирающие сигналы транзисторных ключей 2 и 3 (У ). В результате включение указанных транзисторных ключей происходит практически при нулевых значениях тока и напряжения на них, т.е, беэ выделения пиковой мощности, не выходя иэ области максимальных режимов (ОИР) транзисторов.Обратное переключение транзисторов в интервале времени происходит аналогично.Дроссель 19 предназначен для обеспечения работы усилителя в режимах, близких к холостому ходу, когда энергия, запасенная в дросселе 16, недостаточна для перезаряда конденсатора 20.формула изобретения1. Преобразователь постоянного напряжения, содержащий мост силовых транзисторов, тунтированных возврат" ными диодами, выходной трансформа= тор, первичная обмотка которого через первый дроссель связана с выходом моста, а вторичная через выпрямитель и фильтр соединена с выходными выводами преобразователя, блок управления и фазосдвигающий конденсатор, подключенный к выходу моста, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения независимого управления преобразователем, блок управления выполнен в виде последовательно включенных задающего генератора, триггера со счетным входом, соединенного с первыми входами выходных логических ячеек, кроме того, введены измерительный трансформатор тока и нуль-орган, причем первичная обмотка трансформатора тока включена последовательно с первичной обмоткой выходного трансформатора, а выход измерительного трансформатора тока1252877 Ьраллельно цепи, состоящей иэ последовательно соединенных первичной обмотки выходного трансформатора и первого дросселя, включен второй через нуль-орган связан с вторымивходами логических ячеек. 2, Преобразователь по п. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что па 20 Составитель В. МоинТехред Л.Сердюкова Корректор Т. Колб Редак осс аказ 4628/54ВНИИ Тираж 631 Подписи ПИ Государственного комитета СССР делам изобретений и открытий 5, Москва, Ж, Раущская наб д. 4