Преобразователь постоянного напряжения
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Номер патента: 1446680
Автор: Покрывайло
Текст
(19) (111 6 9 4 Н 02 М 3/3 с,Г ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН л ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯПРИ ГКНТ СССР И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использованово вторичных источниках электропитания. Цель - расширение диапазона регулирования выходного напряжения.Преобразователь содержит полумссто"вой инвертор 1 с емкостным делителем напряжения 2 и силовой трансформатор .3, выполненный на П-образном сердечнике 4, Первая обмотка силового трансформатора 3 выполнена из двух сог" ласно-последовательно соединенных секций 5 и 6, расположенных на разных стержнях сердечника 4. Вторичная обмотка 7 расположена на одном стержне с секцией 5 и соединена с выходным выпрямителем 8. Первичная обмотка подключена к выходу инвертора посредством управляющих ключей переменного тока 10 и 11 так, что при замкнутом ключе 10 включены обе секции 5 и 6, а при замкнутом ключе 11 - только секция 6. Коммутация клю" , чей 10 и 11 осуществляется в процес- Ж се регулирования выходного напряжения преобразователя. 1 з.а ф-лы,С:Изобретение относится к электротехнике и может быть использованово вторичных источниках электропитания.5Цель изобретения " расширение диапазона регулирования выходного напряжения.На Фиг. 1 представлена принципиальная схема преобразователя; на 10Фиг, 2 - его эквивалентная схема;на фиг. 3 - временные диаграммы протекающих процессов.Преобразователь содержит полумостовой инвертор 1 с емкостным делителем 2 напряжения и силовой трансформатор.3, имеющий П-образный сердечник 4. Первичная обмотка силовоготрансформатора выполнена в виде двухсекций 5 и 6 с числами витков У и 20М размещенных на разных стержняхсердечника 4. Вторичная обмотка 7размещена на одном стержне с секцией5. Она подключена к выходному выпрямителю 8 с емкостным фильтром 9. Управляемые ключи 10 и 11 переменноготока соединяют один из выводов выхода инвертора 1 через дополнительные реактивные элементы 12 и 13 соответственно с началом и концом первой секции 5 первичной обмотки. Силовые транзисторы инвертора управляются задающим генератором 14.В эквивалентной схеме (Фиг. 2)емкость С, = 2 С /К представляетсобой сумму емкостей С с, делителя 2напряжения инвертора 1, приведеннуюк вторичной обмотке 7 трансформатора 3,Ь в . индуктивность рассеяниятрансформатора 3, приведенная к вторичной обмотке 7, К - коэффициенттрансформации силового трансформатора 3, Выпрямитель 8 и сопротивлениенагрузки К заменены источником проНтиво-ЭДС Бо. Через 11 обозначено напряжение на выходе трансформатора 3.В высоковольтных преобразователяхнеобходим учет емкости трансформатора С (приведена к вторичной обмотке 7).50Преобразователь работает следующим образом.При подаче сигналов возбужденияот генератора 14 и напряжения питания Б на инвертор 1 он вырабатывает переменное напряжение, подаваемое на силовой трансформатор 3. Напряжение, индуктированное во вторичной обмотке 7, выпрямляется выпрями телем 8 и фильтруется конденсатором 9,Состояние преобразователя, когдазакрыты диоды выпрямителя 8, определяются процессом в контуре Ь, СС. Если полагать, что емкость трансформатора 3 имеет время перезарядасс Т, где Т = 1/Г - период частоты преобразования, и С сс С то емкость С, заряженная до напряженияЕ, практически не успевает разрядиться, и процессы описываются системойдифференциальных уравнений+- Е С = 1(1)Й 1 сИ 1 с с э 1Когда диоды открыты, то, пренебрегая потерями и учитывая, что ток через диодыа, процессы описываются системой уравнений Ц = 1. - + П= С , (2) Й ЙБс 1 о П = Е - (11 + Е)сояы,й 1(3)где м = 1/1 С,= П/С - собственная частота и волновое сопротивление трансформатора 3.Выражение (3) справедливо до момента времениопределяемого изуравнения Пс= П= Е (Бо+Е)совы,откуда Ц,) = - БЕ. (4)2р ОВыражение для токав интервале (с Т/2), т.е, когда открыты диоды,Фполучаем решением системы (2) с начальными условиями (4) и условием Ц(.,) = Е: 2 Ео1 Е соя ы С + - - -я 1 п о 1,Р О0 Я, офгде , = 11,/С, ь.,= 1/ ЬСоткуда получаем условие прохождениятока через нуль в конце полупериода П Е(5)П - Ео О,Т 1 Г2 С,Пусть в момент времени Т = 0 первичное напряжение меняет полярность, Если принять, что ток д вторичной обмотки 7 в конце предыдущего полупериода достиг нуля, как показано на фиг. 3, то выражение (1) примет вид10 (6)гра- тета преобразования оностями элементов,задавшись нужным знеделить из уравнениПоэтому значения Се бестоковую коммутределахК Так как част ничена возможлесообразно,чением Г, опрвеличину С .обеспечивающи( С 49 Чг 1 к Это соотнош РГ 1.е полез для ельных расчет Эксперимент показывает, что приизменении коэффициента трансформации Р Рд К до 3,5 раз, достигаемом коммутаци ней секций 5 и 6 первичной обмотки спри М= 0,8 - 2,5 И, (при этом вклю- нчена либо секция 6 - ключ 11 замкнут, включ 10 разомкнут, либо последова- мтельно включенные секции 5 и 6 - ключ З 0 у10 замкнут, ключ 11 - разомкнут), ин- пдуктивность рассеяния 1. трансформато- дра 3, приведенная к его первичной вобмотке, изменяется слабо. Таким об- вразом, указанное исполнение трансфор- из секций первич матора 4 позволяет обеспечивать вы-.35полнение соотношений (6) и (7), т.е.бестоковую коммутацию в широком диапазоне изменения выходных параметров.В зависимости от геометрии обмоток 40трансформатора 4 величина 1. может нес- вклсколько изменяться, В этом случаееспечение бестоковой коммутации ои обмоткои, а другая - н тержне сердечника, причем ругомазанперая связь выхода инвертораичной обмоткой силового татора осуществлена через сфорденные правляемые ключ ервые силовые в еременного тока воды которых объены к выходному выинены и подклю оду инвертора, ыводы соединень вторые силовыес началами каждойой обмотки. 2. Преобразовате л и ч а ю щ и й с я лью повышения КПД,дополнительные реакпо и. 1, о ем, что, с еего введные элем ы ь по юченные последовательно в з ключе рене об меньшеи мере одногоменного тока. учитывая, что т/гБо чДо и емкость коммутирующего элемента С= 2 С, получаем уравнение для определения частоты преобразования1 И --- - =-42 Г Г 1.Ск может быть достигнуто включением дополнительных реактивных элементов12 и 13 в ветви, содержащие ключи10 и 11,Формула изобретения 1. Преобразователь постоянного напряжения, содержащий полумостовой инвертор с емкостным делителем напряжения, с выходом которого связана первичная обмотка силового трансформатора, к вторичной обмотке которого подключен выходной выпрямитель с фильтром, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения диапазона регулирования выходного напряжения, трансформатор выполнен на П-образном сердечнике с первичной обмоткой, разделенной на две согласно-включенные секции, одна изкоторых расположена на одном из сте жней се ечника вместе с вторич1446680 сд орректор М. Васильева Данко дакто Заказ 6753 5 роизводственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектна ВНИИПИ Государственно 11303оставитель В, Моинехред Л,Сердюкова Тираж 666 Подписноекомитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5
СмотретьЗаявка
4210238, 16.03.1987
ЛЕНИНГРАДСКОЕ НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ОБЪЕДИНЕНИЕ "БУРЕВЕСТНИК"
ПОКРЫВАЙЛО АЛЕКСАНДР ДАВИДОВИЧ
МПК / Метки
МПК: H02M 3/337
Метки: постоянного
Опубликовано: 23.12.1988
Код ссылки
<a href="https://patents.su/4-1446680-preobrazovatel-postoyannogo-napryazheniya.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Преобразователь постоянного напряжения</a>
Предыдущий патент: Стабилизированный конвертор
Следующий патент: Способ регулирования тока нагрузки непосредственного преобразователя частоты с естественной коммутацией
Случайный патент: Электродинамический сейсмоприемник