Преобразователь постоянного напряжения

)5 Н 02 М 3/33 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 4422731/24-07;4-07; 4419835/24-07 ниверс рствен. И, Сеньков ельство СССР 7/44, 1979.ельство СССРМ 3/3351 986(54) ПРЕОБ НАПРЯЖЕ (57) Изобре в источник высокочастроэнергиипряжении повышение спользовано тропитания с телем электвходном натения - 4 путем вырав(21) 4422730/24-0 4396796/24-07;439679 (22) 23.03,88(46) 07.10.90, Бюл, М (71) Чувашский госуд тет им. И.Н.Ульянова (72) 8,И.Костылев, Г кин, А. Н. Пискарев и (53) 621.314.57(088.8) (56) Авторское свидет В 873357, кл. Н 02 МАвторское свидет М 1390738, кл. Н 02 РА 308 АТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НИЯ тение может быть их вторичного элек отнцм преобразова при повышенномЦель изобре надежности и КПД3 нивания входного и выходного напряжений. Преобразователь содержит последовательно соединенные по входу и выходу два импульсных регулятора напряжения, конденсаторы 1,2 входного фильтра, магнитно-транзисторные ключи на транзисторах 3, 4 и трансформаторах 5, 6 тока и конденсаторы выходного фильтра. Между общей точкой конденсаторов 1,2 и общей точкой конденсаторов выходных фильтров включены последовательно дополнительные обмотки 14, 15 трансформаторов 5 и 6 тока. 8 ведение укаэанных обмоток позволяет выравнить напряжения на конденсаторах 1,2 а также на конденсаторах, что определяет одинаковые напряжения на транзисторах 3,4 на этапе их выключенного состояния вне зависимости от того, какими причинами вызвано неравенство напряжений (разные токи утечек конденсаторов и диодов, разные времена выключения транзисторов и т.д,), 2 з,п. ф-лы, 5 ил.Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано при разработке иеточников вторичногоэлектропитания с повышенным входнымнапряжением.Целью изобретения является повышение надежности и КПД путем выравниваниявходного и выходного напряжений.На фиг. 1-5 представлена схема преобразователя постоянного напряжения, варианты.Преобразователь постоянного напряжения содержит два импульсных регулятора, в каждом из которых использованысоответственно конденсаторы 1 и 2 входныхфильтров, тарнзисторы 3 и 4, токовые трансформаторы 5 и 6, управляющие обмотки 7 и8 которых подключены к управляющимэлектродам транзисторов 3 и 4, силовые обмотки 9 и 10 соединены последовательно странзисторами 3 и 4, обмотки 11 и 12 подключены к блоку 13 управления, а дополнительные обмотки 14 и 15 соединеныпоследовательно между собой общей точкой входных конденсаторов 1 и 2 и общейточкой реактивного делителя 16 выходногонапряжения в виде выходных конденсаторов выходного фильтра или обмоток выходного трансформатора,Напряжение питания преобразователяподается на клеммы, соединенные с конденсаторами 1 и 2 входных фильтров и силовыми электродами транзисторов 3 и 4.Нагрузка подключается к выводам резистивного делителя 16.Преобразователь работает следующимобразом,В установившемся режиме блок 13 управления вырабатывает синфазные импульсы токи для отпирания и запираниятранзисторов 3 и 4. Если напряжение источника питания распределено поровну междуимпульсными регуляторами, а параметрыих соответствующих элементов одинаковы,то под действием этих импульсов транзисторы 3 и 4 одновременно включаются ивыключаются, причем длительность открытого состояния транзисторов и частота ихпереключений определяется блоком 13 управления в соответствии с заданным законом регулирования, В этом режимепотенциалы общей точки конденсаторов 1 и2 и средней точки реактивного делителя 16, одинаковы, следовательно, между этимиточками уравнительный ток отсутствует, иобмотки 14 и 15 трансформаторов 5 и 6 токана работу преобразователя влияния не оказывают, поскольку они включены встречнопоследовательно, и напряжения на нихкомпенсируются (например, полярности на 10152025 щая разность потенциалов между общими точками конденсаторов 1 и 2 и обмоток дросселя вызывает появление уравнительного тока, показанного на чертеже стрелкой. Этот ток, протекая по обмоткам 14 и 15, создает положительную обратную связь для силового ключа на транзисторе 3 и трансформаторе 5 тока, способствуя ускорению его включения, и отрицательную обратную связь для силового ключа на транзисторе 4 и трансформаторе 6 тока, задерживая его включение, Конденсатор 1 разряжается, и после выравнивания входных напряжений уравнительный ток спадает, а транзистор 4 тоже переходит в насыщение.Запирание транзисторов 3 и 4 производится путем подачи размагничивающих импульсов тока в обмотки 11 и 12. Если к этому моменту равенство потенциалов не восстановится, и продолжает протекать уравнительный ток, то транзистор 4 запрется, а транзистор 3 останется во включенном состоянии, и выравнивание потенциалов продолжается. После спада уравнительного токатранзистор 3 тоже закроется. Выравнивание напряжений на реактивном делителе 16 выходного напряжения происходит при открытых диодах под действием одинаковых напряжений на обмотках дросселя фильтра,Дополнительные обмотки 14 и 15 выпролняют функции управляюших, по ним течет небольшой уравнительный ток, поэтому они имеют малое сечение, и введение их 30 35 40 45 50 55 пряжений на обмотках для включенного состояния транзисторов).Однако из-за.разброса параметров элементов. например токов утечек конденсаторов и диодов, времен рассасывания транзистора, равномерность деления входного напряжения нарушается, что вызывает перенапряжение на одном из транзисторов, ведущее к снижению надежности и КПД. Допустим, что входное напряжение на верхнем импульсном регуляторе, т.е. на конденсаторе 1, возросло по сравнению сконденсатором 2, а напряжения на реактивном делителе выходного напряжения одинаковы (они выравниваются с помощью магнитосвязанных обмоток дросселя на интервалах закрытого состояния транзисторов 3 и 4) и блок 13 управления вырабатывает импульсы намагничивающего тока (втекающие в точки обмоток 11 и 12),включающие транзисторы 3 и 4.Отпирание транзисторов 3 и 4 приводитк тому, что диоды запираются, а напряжение питания преобразователя благодаряидентичности обмоток дросселя фильтровделится между ними пополам, Возникаю 1598075практически не изменяет массо-габаритные показатели трансформаторов 5 и 6.Аналогичные процессы выравнивания входного напряжения происходят в преобразователях, выполненных на фиг. 2-5.Таким образом, предлагаемый преобразователь позволяет выравнить напряжение на импульсных регуляторах независимо от того, какими причинами это неравенство вызвано. Поэтому, например, при разных токах утечки конденсаторов фильтров в преобразователе распределение напряжений равномерное. Кроме того, при конструктивной реализации изобретения длина силовых шин оказывается короче, так как не требуется подключение токовых обмоток трансформатора одного импульсного регулятора в силовую цепь другого. Благодаря этому параэитные индуктивности силовых цепей; вызывающие импульсы перенапряжений на транзисторах, получаются меньше, что особенно важно в мощных сильноточных преобразователях, что повышает надежность и КПД предлагаемого преобразователя по сравнению с известным.ф о р мул а из о 6 рете н и я 1. Преобразователь постоянного напряжения, содержащий два импульсных регулятора, каждый иэ которых выполнен в видемагнитно-транзисторного ключа на токовомтрансформаторе с силовой и управляющейобмотками, причем входными выводами5 каждый импульсный регулятор подключен ксоответствующему плечу емкостного делителя входного напряжения, соединенного свходными выводами, а выходы импульсныхрегуляторов соединены через соответству 10 ющие плечи реактивного делителя их выходного напряжения, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения надежности и КПД,введены дополнительные обмотки трансформаторов тока, включенные встречно-по 15 следовательно между общими точкамисоединения плеч емкостного делителя входного напряжения и реактивного делителявыходного напряжения импульсных регуляторов,20 2. Преобразователь по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что реактивный делитель.выходного напряжения импульсных регуляторов выполнен в виде емкостного фильтра,3, Преобразователь по п,1, о т л и ч а ю 25 щ и й с я тем, что реактивный делительвыходного напряжения импульсных регуляторов выполнен в виде одинаковых обмотоктрансформатора.аказ 3066 Тираж 502 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5