Преобразователь постоянного напряжения в постоянное

(5 цс Н 02 М 3 л цап ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ сСША У 4415959,3/22, 1981,Л,С., Завалина И.Н.,Катушки индуктивностивязи. М.: Связь, 1973. Кал апп яет умень- в ключевом частоты коммутации позшить динамические потеэлементе 2. 4 ил. электроаэ о ектроазовав пос"ом в вои цепи ения является повыазователя постоянного Целью изобре шение КПД преоб напряжения в по тоянно Н ражена схема предзователя постояннофиг. 1 изо ного преобр пряжения в лож постоянное; н го н фиг, ний,е диаграммы напряжеерь при рассогласоврем ков о ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(57) Изобретение относитсятехнике, в частности к преотелям постоянного напряжени Изобретение относится к э технике, в частности к преоб телям постоянного напряжения тоянное с резонансным конту тоянное с резонансным контуром в силовой цепи. Цель изобретения - повышение КПД. Преобразователь содер-,жит трансформатор 1, последовательнос первичной обмоткой которого включенключевой элемент 2, а последовательнос вторичной обмоткой - выпрямительный диод 4 и конденсатор 5. Междупервичной и вторичной обмотками транформатора 1 размещен дополнительныйподстроечный магнитопровод 6 с возможностью осевого перемещения в межобмоточном пространстве, что обеспечивает возможность точной настройкив резонанс параметров резонансногоконтура, образованного конденсаторомво вторичдой цепи и индуктивностьюрассеяния вторичной обмотки трансформатора 1. Точное совпадение собственной частоты резонансного контура и вании частот, на фиг. 3 - конструк,ция трансформатора с Ш-образным магнитопроводом и регулируемой индуктивностью рассеяния с помощью дополнительного магнитопровода, установленного с воэможностью осевого перемещения в междуобмоточном простран.стве на фиг. 4 - конструкция трансформатора с магнитопроводом кабельного типа и регулируемой индуктивностью рассеяния с помощью дополнитель.ного магнитопровода, установленного с возможностью осевого перемещения в междуобмоточном пространстве, 1529372Преобразователь постоянного напряжения содержит трансформатор 1, последовательно с первичной обмоткойкоторого включен ключевой элемент 2,соединенныи с источником управляющеи5го сигнала 3, а последовательно совторичной обмоткой - выпрямительныйдиод 4 и конденсатор 5. Между первичной и вторичной обмотками трансформа 10тора 1 размещен дополнительный магнитопровод 6 с воэможностью осевогоперемещения в междуобмоточном пространстве, Первичная обмотка трансформатора 1 через ключевой элемент 2подключена к входным выводам источника 7,Трансформатор с регулируемой индуктивностью рассеяния состоит из магнитопровода 8 (Ш-образного на фиг. 320и кабельного типа на фиг. 4), нацентральный стержень которого намотана,первичная 9 и вторичная 10 обмотки,Между первичной обмоткой 9 и вторичной обмоткой 10 размещен дополнитель"5ный резьбовой магнитопровод 6. установленный с возможностью осевого перемещения в междуобмоточном пространстве по резьбовой диэлектрическойвтулке 11.Преобразователь постоянного напря 30жения в постоянное работает следующим образом. В момент времени= О с источника управляющего сигнала 3 поступает сиг нал, открывающий ключевой элемент 2. Напряжение Б, источника постоянного напряжения 7 подается на первичную обмотку трансформатора 1, Если напряжение Б на конденсаторе 5 во время= О меньше преобразованного напряжения первичной обмотки Ц хпИт хМ/Ь, то диод 4 открывается, в результате чего протекает ток 1 2, заряжающий конденсатор 5, здесь М и45 Ь, - взаимная индуктивность обмоток и индуктивность первичной обмотки соответственно. Цикл заряда заканчивается, когда напряжение на конденсаторе 5 достигает преобразованного напряжения первичной обмотки Б и,х ,М/Ь, и диод 4 закрывается, В период. заряда ток первичной обмотки 1, от источника постоянного напряжения 7 изменяется одновременно с током вторичной обмотки 1 2 при Ь 2 з С где Ь 2 и 1,2 з - индуктивность вторичной обмотки и индуктивность рассеяния вторичной обмотки соответственно. Равенство частоты переключенин ключевого элемента 2, управляемого от источника управляющего сигнала 3, с резонансной частотой колебательного контура, образованного индуктивностью рассеяния Ь 25 трансформатора 1 и емкостью конденсатора 5, и условие Ь 25Ь 2 предполагает, что в конце цикла заряда, т,е. когда ток вторичной обмотки 12 не проходит ток 1 первичной обмотки очень мал. В этот момент ключевой элемент 2 переходит в режим размыкания. Поскольку замыкание и размыкание ключевого элемента 2 выполняется, когда ток 1 проходящий через этот элемент, исключительно мал, то потери, связанные с конечным временем переключения неидеального ключевого элемента, практически отсутствуют. Квант энергии эффективно передается от источника постоянного напряжения 7 через эффективную индуктивность рассеяния Ь трансформатора 1 для заряда конденсатора 5В случае неравенства частоты переключения ключевого элемента 2 и резонансной частоты колебательного контура, например, когда резонансная частота колебательного контура более низкая чем частота переключения ключевого элемента 2 возникают динамические потери рассогласования, как показано на фиг. 1. Для устранения динамических потерь рассогласования колебательный контур, образованный индуктивностью рассеяния Ь транс 25 форматора 1 и емкостью конденсатора 5, настраивают в резонанс с частотой переключения ключевого элемента 5, изменяя индуктивность рассеяния Ь 2 з трансформатора 1 путем перемещения дополнительного магнитопровода б в междуобмоточном пространстве. При перемещении дополнительного магнитопровода б в сторону удаления его из междуобмоточнаго пространства индуктивность рассеяния Ь 2 з уменьшается и резонансная частота колебательного контура возрастает, При перемещении дополнительного магнитопровода б в сторону заполнения им междуобмоточного пространства индуктивность рассеяния Ьвозрастает и резонансная частота колебательного контура понижается.5 15293 Введение дополнительного магнито -проводав трансформатор преобразователя постоянного напряжения с резонансным контуром в силовой цепи обес 5 печивает повышение КПД преобразователя за счет устранения динамических потерь рассогласования на ключевом элементе, возникающих из-за технологического разброса параметров элементов, образующих колебательный контур. Повышается технологичность изготовления преобразователя за счет снижения требований к точности изготовления конструктивных составляющих трансформатора и геометрического расположения обмоток, а также за счет упрощения регулировки преобразователя. 72 6Формула изобретенияПреобразователь постоянного напряжения в постоянное, содержащий трансформатор с размещенными на центральном стержне магнитопровода первичной и вторичной обмотками, причем первичная обмотка через ключевой элемент подключена к входным выводам, а последовательно с вторичной обмоткой включены выпрямительный диод и конденсатор, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения КПД преобразователя, между первичной и вторичной обмотками трансформатора размещен по крайней мере один дополнительный магнитопровод, установленный с возможностью осевого перемещения в междуобмоточном пространстве.1529372 д Ю Составитель й. Верховодовактор Н.Горват Техред Л, Олийнык Корректор О. Кравцо Заказ 7756/52 Тираж 648 ПодписноеНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС113035, Москва, Ж, Раущская наб., д, 4/5 одственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужг ул. Гагарина, 10 Пр