Преобразователь постоянного напряжения

О)ОЗ СОВЕТСКИХОЦИАЛИСТИ 1 ЕСКИЕСГ)УЬЛИК А 1 2 УДАРСТВС 1 В)Е 11 И КОМИТЕ ТИЗОБРЕТГ 1 ИЯ 14 И ОТКРЫТИЯИ ГКНТ СССР 51) ГОС ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 54) ПРЕОБРАЗОВАТНАПРЯЖЕНИЯ Ь ПОС 10 ЯН изяодственное обь Ю. Воробьев, Г, И, Омельноя8) др. Электакустическ ропитающие ой и кинотехшкола, 1986,ры, - Ви ктронной техник ектроника, 1985. зары по радиоэ /115, М., ЦНИИ 3 В ь 1 со к о э ффе кти вн вторичного алек НТП им. Дэержин(57) Изобретение относится к электротехнике и мох;ет быть использовано в сис)емах втори ного электропитания. Цель изобретения - повышение гПД и 11 адежности путем уменьшения динамических потерь.Ток разряда корректирующего конденсатора 10 нарастает замедленно и достиг,.ет своего максимального значения позже момента включения управляемого ключа 8. Это оп ределено тем, что в контур разряда корректирующего конденсатора 10 входит индук 1 ияность рассеяния 18 обмотки 17 силового трансформатора 7. Благодаря этому значительно уменьшены динами вские потери в управляемом ключе 8. 1 з.п. ф-лц, 1 ил.Иэобр 3053; З О -СьГТСЯ У ЭЛ.УТ;)ото.;ьи УС. ИО: ЕТ С.ТЬ ;С 10 "Ьэпос)ь Д ь,ЬТО)3 ИК ЭХ В Т О Г ь Иь ь О Г О .ь Е к Т,) 0 гьсь Нг гь Я ь ) ь., И 0 3 Ь г У т Г С ) ННОй ДПДг. 3) .Ы,Изес)ег иеобрсэзса Г" ль нспГ)яь:о н ь 1 я, ьь Г)ьэс:сзгьс.ь ьь,и ьгзсь ре нссе Одногг) УРОВНЯ ВДГ:Г."3 ЗСНИЕ,";Р)гГГ. 0 ТРЕСУЕМГ), О уГ)овня, сд,г.,ьг" /",д Ц,.й не.срг,ор, снабженНЫй СИЛОВЫ) траььь:гсьог)л)ать ОГ, , ВторнНая обмотка косор;50 Г)ОДс,.юьье 5.: к Выходному 10 В,ПРЯМИ)Е:,-.г И фИЛЬтРУ.Недогтэт.д )с Дан 30 о 3:;. Об)е)азовата- ЛЯ Я ВВ я ЮТя ПОНИЬ 35 ЬЕ. ьфс И НддоякНОГТЬ, Об :." ггьь)ь Ь:ьз ГОЛЬЕьгь. л; ь:вторИ Онерии В глсьвгэ 3 уп; ьагяе .м клюе ин ВЕРтиРа, Гьс,ьагяьсььь)МИ ДРИ ЕГС) ПСРЕКЛЮ 30.3 ИИ, сь тахж". Э-аГс)РИЯ НОИ С)ОРЛсьо 1 т РВЕКтОРИИ ПЕР - Лгс)ьСНЕ)Я,"ПРВВЛЯОМОГО кл)оча.Кроме того, при пГ, .не и 3 в данном 20 ПРЕОбРаЗОВДТС)ЛЕ ТРаДС)ЦИьзвг Ой КСО-Цепочки, изме 5 ое)ьеь ТГасзктсГ)и 0 рабочей очки ьусравл-д)3050 клюд, ОьООбрдзОвд 1 ЕЛЬ ХаРаКСРИЗУЕтСЯ ьдсьостд)оь,О ВЫСО- ким КПД и малой надежгогтью, что 25 ОбуСЛОВЛЕНО болльь Ь)И дспдМ. ссвСКИМИ ПО- тЕряМИ В уГ р-.:Ляг ОМ Кь 1 К)ЧГЬ 5.ЫДЬЛЯЕМЫМИ В МОМЕНТЫ ЕГО ВКЛЮ; Н 33. БОЛЬьИЕДИНаМИЧЕСКИЕ ПОтс; . ПРИ ВК:ЮЧ НиьИУРВВЛЯЕМОГО КЛЮ я ВЫЗвгь; Ы бОЛЕ ИС.Л)3 ПО ВИПЛИтудЕ ИМ ПУЛЬСа) )ьИ Тоха ЧСРсЗ СИЛОВЫЕ Р: СОДЫ У 1 РДВ лясмого клк д, оуслогднне:ми разрядом конденсатол Р.:)-цзпочьсс 1.Недостаком прообразов:Геля является и то, что из-за наличия на Входе предобра зс)вателя конд=.)3 сатора входс, о фильтра в моменты вклег)чения преобразователя про- ИСХОДИТ РЕЗ; "й Ььоос.ОК ТОКс 3 ЗсРЯДВ КОНДЕНСВТОРЭ ВХОД;ого ФИЛЬТРВ, П,ЬОТЕКальо 3 ЕГО через диор входного Г.ыпрл;ителя, что 40 может прсвести к выходу и) из строя, а СсьЕДОВатЕЛЬНС, СЛ )".Двт НаД:ОСТЬ ПРЕ- обрдэователя.Наиболео близким к предлагаемому изобрете 3)530 по техничес сой су цнос 1 и яв ляется преоб)азогьд гель. Соде",.ждщи 1 под- КЛЮЧЕНЫй ) ХОДЬьм Е)ЬьвгьЕа Г-ОбраЗНЬСл ГС ф)3)лтр. р:.Иссор ко)врОГО с унтьроан гн РИГтОРОМ, .-;РВЛЛЕгэЕ НС ь Сн,",ьСВТОРУ КО- творога Годкл дченэ цепь из псс.;едователь но соединенных первчнвй обмотки СИЛОВОГО Т.3 ЬП 53 орМс) Г 0 а и СЛОВОГО УЛЮ- ча, паралле.ьь, о котороу по; лк)чена ц - почка, состо 5:ецдя сказ Гс сле.-,ователдО соедснене;л дсода 31 дьР.тсьДг)03 есо 55 КО)ьдСНдс)тгьрд, Г)Г)3,дс Тось д КО Э,ЫХ ГЬ)Еь НГ, Н Г ПДЬЬЛ", ВЫГЬДОМ .ЬЬС) ;д, ГЬрььььг.:ВТ(;р;гЬ(:)Ч с ь) 3 ь Кд С",ЛЕГ; д р; ,"фор ,:330 РП С г К, Хг. Ч,П,ь Гг Ьс Л.Ь, , С 3 ь юК :ЬЛГ),гНЬ,)5;.0,"ЛЛ Н ь" lит г 3 т у сь1 и " В е с 3 и 0 0 у с т и Г) й Г 3 ь г 3 я иЛЯСТССЬ То.0 Д ь уг,.сдг/гдьь 13313 С ГОРОМОГ)330 ьИТС.Ль .)сэ)3,"ьгьс 0 ГОг, Д КГ 53 гьг.ьСсЭТС)сзГ-ОГГгсьэнс)ГО сС ьИл 1)а с 1 ь;НОл В)гется ОтдС)льндя ОГМО 33;Ь С:СГОЕОГО трдГ 4 ьь,дтОраП р" Ь) Гб рг д ЭЬС г 3 Э Т Е г я, В0 М 0 Г с Ь ЕЛ Ьь ЬЬВр ямиель, фильтр окс)снраичивэ;0 ции ре.зистор. Это сниждет КПД и нддежнс)стьГьрЕОбрЭЗС)ЕдтЕЛ 53, уудьдаЕт СГО )ВССО)бдритньь: показатели.Кгь)0 сс ТОГО, ВС)вдСТВИЕ ИСПО)ЬЗОВс 3 НИяв известнсм прес)бГьэо)дте)30 й(;Г-ь,егьочки,измея)ощей трдекторно рабочей очки упра)ГьяеьгГО КЛочд, 31 ЗКИЕ 3 ад жОС) Ь И./СГ Гг)еобрдзовдтеля опрддел 530 ся большиМИ ДньнДМ Ч:С:ИМИ ПО)С РЯМИ В УГ 3 ДЭГ)ЯЕМОМКЛЮЧЕ, 3 ЫгьЕЛЯЕ.)ЫЛ,С В ЛОМЕ ти ЕГО ВКЛЮЧЕя. 1 ль 3)ие ди амические потери приВКЛОЧ:НИИ УПРВВЛЯьс. ОГО СЛ)0 и ВЬЗВВНЫбольшил;и по амплитуде с)мпу)ьгс)ми токачерез с)иловые Выводы уг)рдьцяемсГО ключа,СбуСЛОВЛЕННЫМИ рддр)дОМ КС)ьдСНСдтОрдДС -ЕГ Г,;,.3 КИЦель 33 эобрете)я - повышенсе КПД иНВДЕжг);ОСТС) ПУТЕМ УМЕНЬЕ)Е)3 ИЯ ДИДМИЧЕских потерь.На чсртеже привс:дена с)хома прео)Г)азователя Гогтояного напряжения.Г 1 реобразоватсль содержит в;одныевыводы 1 и 2, к которым подк)ю ен-обрдзцй ГьС-ф.ЛЬТР, РЕЗИСТОР 3 КОТОРОГО ШУНтнрован тиристором 4, а параллельноконденсатору 5 ко 10 рого подключена цепьИЗ ПОСЛЕДОВсьТЕЛЬНО СОЕДИДННЫХ ПЕРБИЧной обмотки б силового трднсформаторд 7 ис 1 лового управляемого ключа 8, параллельно которому подключена цепочка, состоящая из пг)следовательо соедиьненыхДИОда О И КОррЕКГИруЮцЕГО КОНдС;НСаОрд;О, обьсЕГ)я то ка кото ых соединена с одним)ьводо . резистора 11, вторичная обмс)тка12 СИЛОВОГО ТРЯ)ЬСфОРЛЭТО)гз 7 ПОДКЛОЧЕ.на через выпрямитель 13 и фильтр 14 квьХОДным Выело)сл) 15 и 16, ДРУГОЙ ВЫВОДрезистс;:д 11 соедн 3 н через Введенььуюдог)ол ьигельнуо обмотку 17 г,ь)с)ваготрансфс р эторэ 7 с упрдвляюсцим электродом тиристора 1. 1 ндук)ивость рдсс елниявведенной дополни ьельной обмо Уь) 17 силового трансфор,",)егора 7 показана на чертеже в виде отдел,ого алел)е)та 1 с, Числовитков первичной обмотки 6 силовоготрансфогмэтора 7 равно ч: слч Всп;ов доГ)0)35 итель 3 ой обмо),и 17 с 3 лоно о Трансформа г" )а 7,П ,Еобьп)ЗОВВГЛ Ь ПОСТС я 300 3)ьряг,ггя э бт 1 ьт слегчьь ь. ььль Г ь , ЛггП и подключен,ф вход 3 3 х еь.ьгь;,ОР 1 52 Преп ьь ьсьь. гЭТЕЛ,3 К СьсггьНС ь Г;ьт ььь,а 3С Т :. У т Ь", ; Г. 1 ъ. ," Д ).,гСХ Ь". ,Ь / Ь(3ДЬ) ЕуправляемОГО ключа 8 начинается процессн .реично о зарда конденсатора 5 по цепи1-3 5-2 и корр ктируощего конденсатора10 по цепи 1-3- 6-9-10-2, При этом зарядный ток конденсаторов ограничивается соГрОГИВЛЕНИЕМ рЕЭИСгора 3, КОНдЕНСатОр 5 Икоррекирующий конденсатор 10 заряжаются до напря кения ЕИГ, где ЕГИГ - напряже:ие источн 51 кг питания преобразователя,При пода е на базу управляемого ключа 108 гфоложительного импульса напряжения,Формируемого 0,1 оком управГ;ения (не Гоказан), начинас 1рпгекать ток в первичнойцепи преог разо:.1 ателя, который замыкаетсяпо цепи 5-6-8 -5, - 15При это;1 Га вторичной обмотке 12трансформатор. 7 возникает илпульс нагряжения 01 крывгющий вы 1 ряГительныйд 1 од 13, и энерГИиз пергич Ой цг:пи преГзбразоа 5 ел 1 Ос Гу 1 ает в диэдно инд лкт 1 в 20но-емостнои филГтр 14 и через еыходнь е,". воды 15 и 16;: нагрузку по контуру 12 - 1314-15-Г;ы-2.Кроме того, в момент Открь;агния управляемого ключазаряженный на предыдудем этапе корректирующий конденсатор 10начинает разрях;ат,ся по цепи 10-11-18 17-4-5-10,В указанный контур тока разряда корректирующего конденсатора 1 О входит индукитность рассеяния 18 обмотки 17трансформатор,э 7, что определяет уменьшение 11 пульс Ой мощности рассеиваемой в упраь я-,".Г;сгл клоче 8 в ломент еговключения 5 ОГ сра."Он"ю со случаем применония трэ;. цон нОЙ БСО-цепочки).Ток разов,ко,рсктирующего конденсд 1,т О р Гь;От е г, : 1 ч Р О е з у Гр 3 В л й О щ и й Зл е кТРОД ТИРИСО: 1 . , Г СЛ "ДСВИЧЕГО ТИ РЗСТОРсклочаеся и Г;нтирует ргз.;с.ор 3, БлаГОд ря ТПЬу, ЧТГ З ЦЕПИ улраВЛЕНИя тИрИстпром 5 склюОни вспомо:ательныйос,рямчтель и ,чьтр, а Ограничение максимального знгч:. Ия токуправления осуществляется рзнст ором. выполняюцил 1 45также функцию ОГ рани 5 теля амплитуды тока разряда кор,ектирующего конденсатора10, повышен И 1 Д и надежость преобразователя, а также улу шены его массогабаритные гокаэатели. 50К моменту выключения управляемогоключа 8 напряжение на корректирующемконденса 1 оре 10 становится равным нулю. Когд,. управляю 1 лй импульс управляе мого ключа 8 становится равным нулю, упрааляемый ключ 8 и выпрямитель 13 згкрываотся. Одновременно с этим начинаетсч процесс зарядэ корректирующего конденсатора 10 по цегн 6-9 10-5-6. Благодаря указанному процессу напряжение на управл 5 емом ключе 8 нарастает замедленно, что улучцает траекторию его выключе;ия и уменьшает импульсуо мощность, выделяемую в клоче на этапе выклочения.Подзаряд конденсатора 5 входного фильтра происходи г по контуру протекания тока 1-4-5-2 - 1. При подаче на базу управляемого клоча 8 последующего положи 1 ельного импульса напряженля процессы в преобразователе повторяются.В предлагаемом преобразователе постоянного напряжения скорость нарастания тока разряда корректирующего конденсатора, протекаощего в моменты Отпирания управляемого ключа, ограничена индуктивностью рассеяния доголительНОй ОггМОтКИ тРаНСфОРМатОРЭ, ВХОДЯЩЕЙ а контур разряда корректируюцего конденса Гора. Это определяет мень.нуО импульсную мощность, рассеиваемую в у. равляемом ключе пр его замыкании, Тиристор, входящий в кон 1 ур ра: ряда корректирующего конденсатора, управляется током разряда конденсатора, что дает возможность уменьшить ч сло элементов в цепи управления тирисора и снизигь потери в этой цепи,Кроме того, в предлагаемом техническом решении снижена амплитуда импульсов тока через силовые выводы управляемого ключа, вызваннх разрядом корректирующего конде;сатора, так какова определена не только величиной сгпротивления р-; истора, но и индукт вностью рассеяния дополнительной обмотки силового тоансформгтора. Это Определяет повышенную надежность предла гемого преобразов="теля,Для управления тир 5 стора ис;Ользуется меньшее количество элементов, что также повышает надежность преобрэзоеателя.Формула изобретения1. Преобразователь пос. оянного наг:ряжения, содерхащий подключенный к входным выводам Г-образный ЯС-фильтр, резистор которого щунтирован тиристором, параллельно конденсатору которого подключена цепь из последователыо соединенных первичной обмотки силового транзистора и силового управляемого ключа, параллельно которому подключеча цепочка, состоящая из Госледовательно соединенных диода и корректирующего конденсатора; общая точка которых соединена с одним выводом токоограничивающего резистора, причем вторичная обмотка(кгавиель С.Рудык Редактор НЛупица 1 е ред М Уоргентал Корректор Э.Лончакова Заказ 68 1 и а;к Подписное ВНИИПИ 10 сударстРонта.ию кпмитега ПО изобретениям и открытиям при ГК 11 Т ССС.Р 11.и15 Мч.лц:.ь Ж-З 5, Раушскэя наб 4/5Производственно н ьт.,ьсчпй оцбина "Патент", г. Ужгород, ул агарина, 101 силового трансформатора г".д люченэ че рез выпрямитель и фильтр к вы."одным выводам, отлича ющийсч гом, но,сцелью повывь ия КПД и наде,.си си путем уменьшения динам;4 ческих г;птерь, другой вывод токоограичивающего рез: егора соединен через введенную дополиительиук) обмотку силового трансформагора с управляющимзлекродом тиристора.2, Преобразова гель по п. 1, о т л и ч а ю.и и й с я тем, что число витков первичной5 обмотки силового трансформатора р,щночислу витков дополнительной обмотки сило.вого трансформатора,