Способ регулирования выходного напряжения преобразователей постоянного напряжения в постоянное

(22) Заявлено 29,11,77 (21) 2548760/24-0с присоединением заявки РЙ -(51)М. Кл, Н 02 М 3/135 Ю Н 02 Р 13/16 Государственный комнтет оо делам нзобретений н открытнй(72) Авторы изобретения Б, А, Багинский и Е, В, Ярославцев Томский ордена Октябрьской Револтоции и ордена ТрудовогоКрасного Знамени политехнический институт им, С, М, Киром(54)СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ВЫХОДНОГО НАПРЯЖЕНИЯ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ .1Изобретение относится к преобразователеной технике, а именно к способам регулирования выходного напряжения преобразователей постоянного напряжения впостоянное,Известны способы регулирования выходного напряжения преобразователей постоянного напряжения в постоянное, вьтполненных на базе прерывателя и накопительного дросселя,тОИзвестен способ регулирования выходного напряжения за счет измененияугла отпирания прерымтеля преобразователя 1 .Наиболее близким по технической сущности к изобретенито является способ регулирования выходного вадряжевия за счетимпульсной модуляции Г 23 .Недостатком известного способа является ограниченный диапазон регулирования выходного напряжения и низкие динамические характеристики.Небольшой диапазон регулирования выходного напряжения объясняется ограниченными регулировочными возможностямиизвестного способа, поскольку регулирование выходного напряжения осуществляется лишь путем измененяя скважвостиработы нрерымтела, пределы изменениякоторой ограничены, Низкие динамические характеристики обусловлены тем,что мощность, поступатощая в нагрузкуот внешнего источника, квавтуется (прерымется) всего один раз за период работы прерымтеля. Зто исклточает возможность внешнего влияния на процессы,проходящие в иреобразователях, во времяпаузы, т,е, когда прерыватель находитсяв разомкнутом состоянии,Цель изобрегения - расширение диапазона регулиромвия выходного напряжения и улучшение динамических характеристик.Поставленная цель достигается тем,что в способе регулиромния выходногонапряжения преобразомтелей постоянногонапряжения в постоянное, содержащих прерымтель и фильтровое звено в виде на744869 КОПИтЕЛЬОГО ДРОССЕЛЯ, )ИПЬТРОВтоГО КОНДЕНСВТО)В И РВЗДЕЛИТЕЛЬНОГО ДИОДВ, ПУ -ТЕМ 1 т ВВНТОБВНИЯ ВЫХОДНОЙ МОЦПесИ С помощью прерыввтелч, выходную мощность дополнительно кввнтуют В тече - ние перцодв рвботы прерыввтеля путем КОММУтаЦИИ тОКа НВКОПИТЕЛЬНОГО ДРтОССЕЛ 5,Коммутвия тока накопительного дрос- СЕЛЯ, ЗВКЛЮЧВЮЦ 1 ВЯСЯ В ПЕРЕВОДЕ ЕГО ИЗ одних Витков обмотки в другие, сопровождвется сквчкообрвзными изменениями зтого токв, поскольку вмпервитки дрос"СЕЛЯ Х Ит= СЛ 46 ДОЛЖНЫ ОСтВВВтЬСЯ НЕизменными. Поатому, дополнительно коммутируя ток дросселя нв зтвпвх ндкопления знергии и передачи ее В нагрузку,ФВКТИтЕСКП ДОПОЛИТЕЛЬ 10 рЕГ,лиртЮТ КОличество звпвсвемой (отбирвемой от источникв) и расходуемой анерги, в слеДОВВтЕЛЬНОт РЕГУЛИРУОт БЫХОДНОО НВПРЧжение преобрвзоввтеля,Нв фиг, . изображена схема преобраЗОВВТЕЛЯ С ПОСЛЕДОВВТЕЛЬНЫМ ДРОССЕЛЕМнв фиг, 2 - то же, спврвллельным дросСЕЛЕМЧВ ттттГ 3 - ТО ЖЕ С ЧВРВЛ,".:тЛЕЛЬНЬМ ПРЕРтдБВТЕтЕ 1",ПрзобрВЗОБВТЕГть БКЛЮЧВЕТ ИСТОЧНИК 3,ПИтВНИЯ, 1 тРЕОЫВатЕЛЬ 2. НВКОПИТЕЛЬПЫЙдроссепь 3, фильтровый конденсвтор 4,нагрузку 5, разделительный диод 6, дополнительпые тиристор7 ц 8,Способ осуществляется следуошим об.РВЗОМ.Нв атвпе нвкопления анергии В дросселе 3 первым отпирается дополнитепьный тнристор 7, который проводит ток Бтечеие промежутка Бремени Ь. Кпрерыввтечо 2 при атом в прямом нвпрввлежи приложено напряжение с обмотки Кдросселя 3, Далее прерыввтель 2 отпирветсяк тиристору 7 п:тиклвдыввется Обрвт ное напряжение с Обмотки И/, и ок звпирвется, Через интервал времени Йпрерыввтель 2 запирается, напряжение квобмотках меняет знак (в чертеже вскобках) - нвчинается атвп передвчи зе.- гии дросселя в нагрузку. Диод 6 отпирвется и проводи ток в течение интерввлв Д, с..ЛК тирцстору 8 приложено прямое нвпряжение с обмотки Фв истеченииинтерввлв Д 6 он запирается. Диод 6 зв 3пирвется обратным напряжением с обмот 13/ки л, и ток дросселя переходит в цепьт.тиристорв 8, Это состояние схемы продоУ-."жвется в течение времени Ьбу после че"тго снова отпирается дополнительный тиристор 7, Нвпряжеия нв обмотках дросрегулироввния выходного напряжения преобрвзсввтелей, реализующих предпоженньй способ, 1 иречем при использОВвнии известного способ с,Кроме того, дополнительное кввнтоввие мошнасти поступвюшей в нвгрузку в течение периодв работы прерыввтеля, делает процесс регулирования входного напряжения более мобильным, позволяет корректироввть Й, путем изменения угла отпирвния ключевых. Зпементов схемы несколько рвз зг период работы устройства. Поатому динвмические характеристики конверторлвт регулируемых по предложенному способу, существенно лучше, чем устройств, ревпизуюших известный способ.Следует отметитьт что для реапизвции предложенного способа требуются только дополнительные Вентили с неполным управселя ме-.яют знвк т 1 в ттертеже без ск 060 к)ТитИСТОВ ЗВ 1 РВЕТСЯ ООРВТНЫМ НВПРЯЖЕИЕмт НВИВЕТОК СЛЕДУОЦ:ИЙ ЫКЛ РВботш ИОПНС В)П ЫЕ П". О ЕДСС Ы П О ВТОО Я 1 ОТСЯ,Ы режиме непрерывных токов сгпвживвюшего дросселя и при постоянном периоде работы прерыввтепя выходное нвпряжеие дпч Всех схем минимально, еслив работе участвуют лишь тиоистор 7 и обрвтный диод 6 (прерыввтель 2 и тиристср 3 не отпирвются), и мвксимвльно,есги рвботвют только прерыватель 2 иттгоистов 8 (тиРистОР 7 и диод 6 незвпираотся) .ГттРЕДЛОЖЕКЫй СПОСОб РЕГУПИРОВВНИЯвходного нвпряженця преобразователейобеспечиввет расширеНие див взонв реГУПоотБВтЯ И УЛУЧИ.ЕНИЕ ДИНВМИЧЕСКИХХЯ р ВКТЕ .т ИСТИ К,, всширение .,ивпвзонв регулироввнияВыходного нвпряжения обусловлено допол 1 птельным кввнтоввием мощности посту -пдошей в нагрузку путем коммутации тока дросселя, Коммутруя ток дросселя,изменяют соедпее знвчение тока, потреб -ЛЯЕМОГО От ИСТОт 1;нтта ПИТВНИЯ ЗВ ПЕРИОДв следорвтельно, потребляемую мошностьг тр Е БЕГ;тпттттт 0 р ВЫХОДНОЕ НВП ря;тКЕ тИЕдод т-аветтт,-, с толобе регт;лироввниятРЕРЬВВЬИЕ О 1 ест 1 .ОСУШЕСтВПЯЕтСЯ ОДИНОВЗ В ТЕЧЕНИЕ тПЕРИОДВ, С ЛЕД О ВИТЕЛЬНО, РЕГуцрове иед Выходного нвпряже ния конверторе возможна лишь путем измекенияСКВВЖт: Ости рВбОТЬ: ПрЕрЫВВтЕЛя, ПРЕД -ложеный способ позволяет регулироватьВыходное нвпряжеие пои постояннойскввжпости путем дополцтельной коммуТВЦтц ттотдя тттРОСг ЕЧЯ, Р 1 Одикдт:ттБОМ ДИВПВЗОНЕ ИЗМЕНЕНИЯ СКВВЖАЛОСТИ, ДИВГтВЗОН5 744869 6лением, например тиристоры, поэтому по- денсатора и разделительного диода, путем ложительный эффект достигается относи- квантования выходной мощности с помо- тельно простыми средствами, щью прерывателя, о т л и ч а ю щ и йУказанные преимущества свидетельст- с я тем, что, с целью расширения диапавуют о возможности широкого использова-зона регулирования и улучшения динаминия предложенного способа в преобразова- ческих характеристик, выходную мощность тельной технике при построении преобразо- дополнительно квантуют в течение периователей, особенно в случаях, когда выход- да работы прерывателя путем коммутации ное напряжение устройств меняется в ши- тока накопительного дросселя.роких пределах, оФормула изобретения Способ регулирования выходнЬго напряжения преобразователей постоянного 15 напряжения в постоянное, содержащих прерыватель и фильтровое звено в виде накопительного дросселя, фильтрового ко Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Монк В, С.,Лаптев Н, Н, Стабилизированные транзисторные преобразователи. МЭнергия," 1972, с, 245,2, Александров Ф, И., Сиванов А. Р.Импульсные преобразователи и стабилизаторы. Л., Энергия", 1970, с. 9,744869 ти О/21 Тираж 7 83 Подп БНИИПИ Государственного комит по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушскаяисноеета СССР аз д. 4/5 Филиал ППП "Патент, г. Ука"ород, ул. Проектная Состапитель Л, Сы ндактор А, Мотыль Техред Я, Бирчак Корректор М, Коста