Способ регулирования выходного напряжения преобразователей постоянного напряжения в постоянное Советский патент 1984 года по МПК H02M3/135 H02P13/16 

1 Изобретение относится к преобразовательной технике, а именно к способам регулирования выходного напряжения преобразователей постоянного напряжения в постоянное, может быть использовано при построении импульсных регуляторов и стабилизаторов. По основному авт.св, №744869 известен способ регулирования выходного на, пряжения преобразователей постоянного напряжения в постоянное, содержащих прерыватель и фильтровое звено в вид накопительного дросселя, фильтрового конденсатора и разделительного диод путем квантования выходной мощности с помощью прерывателя, при котором , выходную мощность дополнительно кван туют в течение периода работы прерывателя путем коммутации тока накопительного дросселя Недостатком известного способа является малый диапазон регзлировакия выходного напряжения. Указанный недостаток объясняется тем, что коммутация тока накопительного дросс ля заключается в переводе его из одних витков дросселя в другие на этапах накопления энергии или передачи ее в нагрузку. Достижимый диапазон . регулирования определяется соотношеt и нием витков дросселя по которым замыкается ток на указанных этапах. Так, для преобразователя понижающег типа с временем замкнутого состояни прерывателя, равным половине период и трехобмоточным дросселем с коэффициентами трансформации между обмотками 0,5 и 2, дополнительное кван тование передаваемой мощности за счет переключения обмоток дросселя позволяет регулировать коэффициент передачи в пределах 1/3-2/3. Цель изобретения - расширение диапазона регулирования выходного напряжения. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу регулирования выходного напряжения преобра зователей постоянного напряжегшя в постоянное дополнительное квантование выходной мощности производят путем закорачивания накопительного дросселя на интервале разомкнутого состояния прерывателя. На фиг, 1 представлена простейшая схема импульсного преобразователя постоянного напряжения с после довательным включением дросселя 32 фильтра и нагрузки, в которой с помощью дополнительного ключа реализуется предлагаемый способ; на фиг, 2 - диаграмм изменения тока и напряжения дросселя фильтра. Преобрс ователь (фиг. 1 ) содержит источник 1 питания, к одному выходу которого подключен прерыватель 2, соединенный последовательно с дроссатем 3, выполненным с отводом, к которому катодом подкл-ючен обратный вентиль 4, анод которого соединен с другим выходом источника питания 1, одной обкладкой конденсатора 5, включенного параллельно нагрузке 6 и другой обтсладкой соединенного со свободным выводом дросселя 3. W и W числа витков дросселя от соответствующего его коица до отвода, делящего дроссель на две части. Способ осуществляется следующим образом. При замкнутом папожении прерывателя 2 (интервал , фиг. 2) в дросселе накапливается энергия и его ток возрастает, протекая-через витки W, Wj. В момент времени t прерыватель 2 размыкается и дроссель начинает отдавать энергию нагрузке. В силу равенства ампервитков дросселя до и после момента коммутации ток скачком возрастает и начинает спадать., замыкаясь через витки обмотки 2 5 конденсатор 5 с нагрузкой 6 и обратный вентиль 4. В момент времени t зШЫкается ключ 7 и ток цросселя замыкается через, его, минуя нагрузку и обратный вентиль. При повторном включении прорывателя 2 ключ 7 paз ыкaeтcя и описанньш процесс повторяется. Полагая, что дроссель работает по потоку в непрерывном режиме, и, используя равенство нулю среднего напряжения на его обмотках, несложно полуш ть следующее вьфажение для коэффициента передачи преобразователя t К - Кы - g i+d-ir -yp/hгде (),, UH -- напряжение нагрузки; Е напряжение источника; t, - время замкнутого состояния прерывателя; t f время разомкнутого состояния прерывателя; tj - время замкнутого состояния дополнительного ключа; , /-коэффициент трансформации. Как следует из приведенного выра жения независимо от величины п при Т-, (т.е. при замыкании ключа 7 сразу после размыкания прерывателя коэффициент передачи К 1 .Поэтому дл рассматриваемого устройства максимальный коэффициент передачи К .. а минимальный Ml-T,)/i Если время замкнутого состояния прерывателя равно половине периода (у-(0,5), а дроссель - двухобмоточ ный с коэффициентом трансформации ,5, то дополнительное квантование передаваемой мощности по предлагаемому способу позволяет изменять коэффициент передачи в пределах 1/3-1. Регулирование по способу 1 с использованием аналогичного дросселя и режима работы прерывателя обеспечивает коэффициент передачи 1/3-0,5 (либо 0,5-2/3). Таким образом, предлагаемый способ позволяет существенно увёличить диапазон регулирования выходного напряжения. С использованием предлагаемого способа возможно построение эффективных импульсных преобразователей постоянного напряжения с уменьшенHHMii пульсациями входного тока, что позволяет исключить или существенно уменьшать входной фильтр, снизить уровень помех.

СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ВЫХОДНОГО НАПРМЕНИЯ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ по авт. св. № 744869, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования выходного напряжения, дополнительное квантование выходной мощности производят закорачивания накопительного дросселя на интервале разомкнутого состояния прерывателя.

Iviz

Фиг. 2