Преобразователь постоянного напряжения в постоянное

СОН)Э СОВЕТСНИСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИН 1 4 Н 02 Г 1 3/335 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ П(НТ СС ТЕН А ВТОРСКОМУ СНИДЕ 7 ЕГЪСТВУ 41/2488(54) ПРГОНРЛВОВЛТЕЛЬ НЛПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯНН (57) Изобретение отпо технике и может быть в источниках вторична тания. Цель - повышен ние массогабаритцых и упрощение преобразова зователь постоянного пОстОяннОГО ОГсится к электр использовано го электропиие ХПЛ, улучш оказателей и теля, Преобраремагничив и 2, при этом от резисторов в цеп ничивания повыша теля постоянного тоянцое. 4 ил. апряжения Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в источниках ьторичцого электропитания систем радиотехники, автоматики и вычислительной техники.Целью изобретения является повыше ие К 1 Щ преобразователя постоянного напряжения в постоянное, улучшение м огабаритцых показателей и упрощ е иреобраэовате ь. н лена схем длагае ск на фиг.2 - 4 - работы преобр ых коэффициен остоянного напря одержит двапервичные обсоединены через асс ени(21) 43845 (22) 28,01 (46) 30.11 (72) Л,И,К и Г 1.Ю.Румя (53) 621. 3 (56) Лв тор Р 1169 109, 25.03.83.Лвторск Г 1159129, 30,01,84.Лвторск951596, 30.12.80,е свидетельство СССРкл, Н 02 Г 1 3/335, 1 ЫЛЯ 6 А 1 постоянное содержит два трансформатора 1 и 2, первичные 3 и 4 и размагничивающие 7 и 8 обмотки каждогоцз которых соединень соответ"твенночерез транзисторы 5 и 6 и рекуперациоццые диоды 9 и 10 с входными выводами, Выходные обмотки 11 и 12трансформаторов 1 и 2 соединены через выпрямительные диоды 13 и 14 ифильтр 15 с выходными выводами. Сигналы с выходов блока 19 управленияпоочередно отпирают транзисторы 5 и6. Напряжение г тыхгдньгх обмоток 11и 12 через выпрямительные диоды 13и 14 и фильтр 15 поступат на выходпреобразователя постоянного напряжения в постоянное. Одновременно черезперемагничиваюшие обмотки 16 и 17 идроссель 18 происходит взаимное трансформаторов 1 ( утствие диодов или взаимного перемагт КПД преобразованапряжения в посНа фиг.1 представципиалъная электричемого преобразователявременные диаграммызователя при различзаполнения импульсовПреобразователь пжения в постоянное гтрансформатора 1 и 2мотки 3 и 4 которыхдва транзистора 5 и 6 с входными выводами, размагничивающие обмотки 7и 8 соединены через рекуперационныедиоды 9 и 1 О с входными выводами,выходные обмотки 11 и 12 соединенычерез два выпрямительных диода 13и 14 и фильтр 15 с выходными выводами, перемагничивающие обмотки 16 и17 образуют с дросселем 18 замкнутыйконтур, блок 19 управления. Временные диаграммы работы преобразователяпри различных коэффициентах заполнения импульсов обозначены позициями20-2815Преобразователь постоянного напряжения в постоянное работает следующим образом,Управляющие импульсы поступают набазы транзисторов 5 и 6 от блока 19управления со сдвигом по фазе на 180 .При открытом транзисторе 5 (6) энергия первичного источника передаетсяв нагрузку через открытый транзистор,5(6), выпрямительный диод 13 (14) и 25фильтр 15. Если оба транзистора заперты, то в нагрузку через диодфильтра 15 поступает энергия, запасенная в индуктивности фильтра 15.Рассмотрим теперь процесс перемагничивания трансформаторов 1 и 2, В момент времени с, (см,фиг.2) управляющим импульсом открывается транзистор5, при этом к входной обмотке 11трансформатора 1 прикладывается нап 35ряжение первичного источника и начинается процесс намагничивания сердечника трансформатора 1, т.е. магнитнаяиндукция 25 и напряженность 26 магнитного поля в нем возрастают. На 40перемагничивающей обмотке 16 наводится ЭДС, величина которой определяется отношением числа витков первичной3 и перемагничивающей 16 обмоток.За счет этой ЭДС по цепи: обмотка16 - дроссель 18 - обмотка 17 начинает протекать ток 24, за счет чегоосуществляется размагничивание энергии в дросселе 18. В момент временитранзистор 5 закрывается, что при 50водит к запиранию выпрямительногодиода 13, после чего напряжения наобмотках силового трансформатора меняют знак. Рекуперационный диод 9открывается, начинается процесс размагничивания сердечника силовоготрансформатора 1, ток намагничиваниякоторого замыкается по контуру; обмотка 7 - плод 9 - источник выходного напряжения - обмотка 7. Обратное напряжение, прикладываемое к первичной обмотке 3, зависит от соотноше-, ния числа витков первичной 3 и размагничиваюцей 7 обмоток. В то же время за счет ЭДС, наводимой в перемагничиваюцей обмотке 16, начинаются спад тока в дросселе 18 и процесс намагничивания сердечника силового трансформатора 1. Длительность этого этапа зависит от соотношения тока намагничивания силового трансорматора 1 и тока дросселя 18, приведенных к размагничивающей обмотке 7. В момент времени С сумма этих токов становится равной нулю (что возможно лишь при отрицательном значении напряженности 26 магнитного поля) и рекуперационный диод 9 закрывается. Дальнейшее изменение магнитного состояния сердечников силовых трансформаторов 1 и 2, а также дросселя 18 незначительно, так как определяется лишь наличием активного сопротивления перемагничивающих обмоток 16 и 17 и дросселя 18. В момент временисигналом с блока 19 управления открывается транзистор 6. При этом во втором трансформаторе протекают процессы, аналогичные описанным для элементов первого трансформатора и наоборот.1 УвеличениЕ коэЬЬициента заполнения приводит к увеличению длительности интервалов времени 1,-с и г. -и сокращению интервала когда практически отсутствует изменение магнитного состояния силовых трансформаторов 1 и 2. Начиная с некоторого значения коэффициента заполнения этот этап отсутствует (Фиг.3), а в остальном процессы протекают аналогично описанным. Благодаря накоплению магнитной энергии в дросселе 18 при включенных транзисторах 5(6) и влиянию этого на процесс размагничивания сердечника силового трансформатора 1 (2), в схеме обеспечивается увеличение перепада индукций с увеличением коэффициента заполнения импульсов. Причем это увеличение происходит, в основном, за счет увеличения размагничивания в сторону отрицательных напряженностей поля и поэтому с увеличением коэффициента заполнения петля перемагничивания силовых трансформаторовной.При увеличении коэббициента заполнения более 0,5 (йиг.4) в течение некоторого времени оказываются включенными оба транзистора 5 и 6. При этом оба трансформатора передают энергию в нагрузку, и ток дросселя 18 увеличивается под действием суммы 10 ЭДС, наводимых на перемагничивающих обмотках 16 и 17, Герепап индукции в сердечниках силовых трансорматоров 1 и 2 еще более угеличипяется и при максимальном коэффициенте за полнения достигает максимального знвчения.Анализ процессов перемагничивания (фиг.2-4) показывает, что при любом знаЧении коэффициента заполнения ток в цепи взаимного перемагничивания: обмотка 16 - дроссель 18 - обмотка 17 является знакоцостоянным, поэтому в предлагаемом устройстве отсутствует диод, который принципиально необходим при испОльзовании в цепи взаимного перемагничивания резистора. Исключение укаэанных элементов позволяет увеличить КПД преобразователя и упростить его схему. Л использование для размагничивания сердечников силовых трансформаторов 1 и 2 энергии, накапливаемой в индуктивности дросселя 18 позволяет увеличить вре 25 30 5 152581 истановится псе более симметрич 38 6мя этого перемагничивания под действием наибольшего напряжения, определяемого соотношением числа витков первичной 3(4) и размагничивающих обмоток 7(8) обмоток. Таким образом, при любом данном коэффициенте заполнения импульса перепад индукции впредлагаемом устройстве больше, чем в известных.Формула изобретенияПреобразователь постоянного напряжения в постоянное, содержащий два трансформатора, первичные обмотки каждого из которых подключены к входным выводам через транзисторы, базы которых подключены к выходам блока управления, выходные обмотки трансформаторов соединены через два выпрямительнык диода и фильтр с выходными выводами, а размагничивающие обмотки соединены через два рекуперационных диода с входными выводами, перемагничивающие обмотки трансформаторов, соединены согласно-последовательно, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения КПД, улучшения массогабаритных показателей и упрощения преобразователя, указанное соединение перемагничивающих обмоток осуществлено через введенный дроссель.1525838 Я 7 Составитедь Б, 1.жо Редактор Т.Ле;дпипа Текред Л.Сердюкова Коррек аиб акая ИИ 1 Ц 11 три 1111 т СС рытия 4/5