Преобразователь постоянного напряжения в постоянное

50 Изобретение относится к областиэлектротехники и может быть использовано в источниках вторичного электропитания систем радиоэлектроники,автоматики и вычислительной техники, газоразрядных приборов.Целью изобретения является улучшение динамических параметров преобразователя за счет изменения вольт Оамперной характеристики.На фиг.1 изображена схема преобразователя постоянного напряжения вток; на фиг,2 - внешние вольт-амперные характеристики. 15Преобразователь постоянного напряжения в ток содержит инвертор натранзисторах 1 и 2 и трансформаторе 3, дроссель насыщения на сердечниках 4 и 5 с первыми обмотками 6 и 207, обмотками управления 8 и 9 и вто-рыми обмотками 10 и 11, которые включены в цепи диодов 12 и 13, вторичных обмоток 14 и 15 трансформатора3 и первичных обмоток 16 и 17 согласующего трансформатора 18, Вторичнаяобмотка 19 трансформатора 18 черезвыпрямитель 20 и фильтр 2 1 соедине-,на с выходными выводами для подключения нагрузки 22, в цепи которойстоит датчик 23 тока, соединенный через усилитель 24, транзистор 25, источник 26 управления, линейный дроссель 27, стабилитрон 28 с обмотками8 и 9 управления дросселей насыщения. Источник 29 питания является.опорным для усилителя 24, в качестве которого может быть использовансерийно выпускаемый дифференциальный усилитель. Между средней точкой 40первичных обмоток 30 и 31 трансформатора 3 и точкой соединения эмиттеров транзисторов 1 и 2 включен источник 32 питания. Транзисторы 1 и2 управляются от сехмы 33 управления. 45Усилитель 24, транзистор 25 и источник 29 объединены в блок 34 управления дросселями насыщЕния. Преобразователь напряжения работает следующим образом.При подаче напряжения питания отисточников 26, 29 и 32 схема 33 управления формирует управляющие импульсы для транзисторов 1 и 2, Пустьтранзистор 1 открывается, а транзистор 2 закрывается, сердечники 4и 5 дросселей насыщения перемагничи-,ваются. Сердечник 4 выходит из режима насыщения, так как по обмотке 6 начинает протекать ток. Сердечник 5 насыщается тками, протекающими по обмоткам 9 и 11. Вторичная обмотка 19 трансформатора 18 через выпрямитель 20, фильтр 21 соединена с нагрузкой 22, в цепи которой включен датчик 23 тока, сигнал с которого сравнивается с сигналом опорного источника 29 и усиливается усилителем 24 блока 34 управления. Ток подмагничивания в цепи источника 26 регулируется транзистором 25. Линейный дроссель 27 служит для сглаживания четных гармоник напряжения, транс- формируемых в цепь управления, стабилитрон 28 защищает от перенапряжений источник 26 и транзистор 25,Пусть рабочая точка преобразователя находится в точке А (фиг,2), При отсутствии обмоток 10 и 11 ВАХ (без цепи стабилизации) имеет вид, показанный на фиг,2 (кривая 35),т.е. сердечники 4 и 5 дросселей насьпцения работают в режиме токоограничения. Наклон ЬН/а 1 определяется коэффициентом квадратности К . Кривая 35 характеризует динамическую перегрузочную способность преобразователя. Когда время нарастания короткого замыкания меньше постоянной времени цепи обратной связи стабилизации, через все элементы схемы проходит ток, пропорциональный току перегрузки 1(фиг.2), который превышает максимальный ток. нагрузки 1 ,ц, (фиг.2) в некоторых схемных вариантах в 1,5-3 раза, особенно при емкостном характере нагрузки. Это наряду с увеличением предельных токовых режимов элементов преобразователя недопустимо для некоторых нагрузок.Полярность на элементах схемы (фиг,1) соответствует открытому состоянию транзистора 1. Сердечник 4 из насыщенного состояния (насытился через обмотку 8) с малым индуктивным сопротивлением переходит в ненасыщенное состояние с большим индуктивным сопротивлением. Этот переход характеризуется ограничением тока, протекающего через транзистор 1. Ток, протекая через обмотку 30 трансформатора 3, трансформируется и от обмотки 15 протекает через обмотку 11 сердечника .5, диод 13, обмотку 17 (контур 11) сердечник трансформатора 18 и в на1457112 грузку. Ток, протекая через обмотку 11, спосбствует насьпцению сердечника 5, который находится в управляющемполупериоде работы.Одновременно с уменьшением сопротивления нагрузки увеличивается индуктивное сопротивление сердечника 4 и увеличивается падение напряжения на обмотках 6 и 10 сердечника 4. Когда напряжение на обмотке 10 превысит разницу напряжений между обмотками 14 и 16 сердечников трансформаторов 3 и 18, тогда открывается диод 12, т.е. начинает действовать внутреняя обратная связь по току нагрузки. Обмотки 10 и 14 сердечника 4 и трансформатора Э являются встречно направленными источниками для контура 1, т.е. вычитаются магнитные потоки из трансформаторов на сердечниках трансформаторов 3 и 18,Когда открыт транзистор 1, сердечник 4 находится в рабочем состоянии. Обмотка 10 не приводит к перемагничиванию сердечника 4 до насьпценного состояния. Это возможно в том случае, если сердечник рассчитывается на режим короткого замыкания на полное напряжение питания. Когда начинает действовать обмотка 10 сердечника 4, ток через обмотку 6 уменьшается, уменьшается падение напряжения на моботке 30 и увеличивается напряжение на обмотке 6. Токи контуров 1 и 11 вызывают в сердечниках трансформаторов 3 и 18 встречное действие, характеризующе- еся уменьшением времени перемагничивания по петле гистерезисов, что приводит к уменьшению среднего значения выходного напряжения, а следовательно, и тока нагрузки. В результате удается реализоватьнагрузочные характеристики, показанные на фиг.2 (кривые 36-38). Степеньзагиба зависит от количества витковобмоток 10 и 11 и от коэффициентатрансформации трансформатора 3,Таким образом, в преобразователяхпостоянного напряжения в ток, имею щих структуру инвертор - преобразователь источника напряжения в источниктока, улучшаются динамические параметры преобразователя и его вольтамперной характеристики за счет вве дейия внутренней обратной связи вдросселях насьпцения по току нагрузки. Формула изобретенияПреобразователь постоянного напряжения в постоянное, содержащийдвухтактный транзисторный инвертор,в коллекторах транзисторов котороговключены первые обмотки дросселей насьпцения, вторичные обмотки25 трансформатора инвертора соединенычерез вторые обмотки дросселей насьпцения с первичными обмотками согласующего трансформатора, вторичная обмотка которого соединена через выпрямитель и фильтр с выходнымивыводами преобразователя, датчиктока, включенный последовательно вцепь нагрузки и подсоединенный к входу блока управления, выход которого35подключен к обмоткам управлениядросселей насьпцения, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью улучшения динамических параметров преобразователя за счет изменениявольт-амперной характеристики, введены диоды, которые соединяют вторые обмотки дросселей насьпценияс первичной обмоткой согласующеготрансформатора, средняя точка кото-45рого соединена со средней точкойтрансформатора инвертора,.Ворович Техред М.Коданич Корректор И.Муска дак Тираж 645 Подписное венного комитета по изобретениям и открытия 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 КНТ Г,о зводс-венке в полиграфи Заказ 7488/ ВНИИПИ .осу Ин 0 хх дприятие, г. Ужгород, ул. Проектн