Преобразователь постоянного напряжения в постоянное Советский патент 1984 года по МПК H02M3/135 H02P13/16 

Изобретение относится к преобразовательной технике, а именно импульсным преобразователям постоянног напряжения в постоянное и может быть использовано для регулирования и ста билизации постоянного напряжения. Известны импульсные преобразователи постоянного напряжения, содержа щие кЬммутирукяций клгач, включенный последовательно в питающую шину межд дросселями входного LC и выходного LCD-фильтра tl и С2. Недостатком данных устройств является наличие значительного входного фильтра, существенно снижающего габаритно-массовые характеристики преобразователя, Известен многозвенньш импульсный преобразователь напряжения, содержащий параллельные цепи из ключей и дросселей, общая точка ключей присоединена к первому полюсу источника питания, а общая точка дросселей к первому выводу нагрузки, парал лельно которой включен сглаживающий конденсатор, второй вывод нагрузки присоединен к второму полюсу источни ка и через диоды связан с отводами дросселей СЗ . При использовании указанного преобразователя значительное уменьшение входного фильтра достигается лишь при больщом числе звеньев. Однако и в зтом случае при регулировании выходного напряжения потребляемый от источника ток имеет скачки, обуславливающие высокий уровень высокочастотных помех во входной цепи. Большое число силовых параллельных звеньев, необходимость симметрирования их токовой нагрузки приводит к существенному усложнению схемы управления преобразователя. Наиболее близким к пpeдлaгaeмo iy является преобразователь постоянног напряжения в постоянное, содержащий две параллельно соединенные цепи, каждая из которых состоит из управляемого ключа и дросселя с отводом от середины витков, включенных посл довательно в цепи питания нагрузки, конденсатор, включенный параллельно выходным шлвОдам для подключения нагрузки, дополнительный управляемый ключ и дио;ц51, причем отвод каждого дросселя указанных цепей через один диод подключен к общей щине источника постоянного напряжения, и через другой диод - к одному выводу дополнительного управляемого ключа t4}. Недостатком этого преобразователя является малый диапазон регулирования и сложность конструкции дросселей фильтров. Цепь изобретения - расширение диапазона регулирования выходного напряжения и упрощение. Поставленная цель достигается тем, что в преобразователе постоянного напряжения в постоянное, содержащем две параллельно соединенные цепи, каждая из которых состоит из управляемого ключа и дросселя с отводом от середины витков, включенных последовательно в цепи питания нагрузки, конденсатор, включенный параллельно выходным выводам для подключение нагрузки, дополнительный управляемьш ключ и диода, причем отвод каждого дросселя указанных цепей через один диод подключен к общей щине источника постоянного напряжения , а через другой диод - к одному из выводов дополнительного управляемого ключа, другой вывод дополнительного управляемого 1слюча под1спючен к общей точке соединения обмоток дросселей указанных цепей. На чертеже представлена схема преобразователя постоянного напряжения в постоянное. . Преобразователь содержит источник 1 питающего напряжения, две параллельно соединенные цепи, каждая из которых включена последовательно в цепь питания нагрузки и состоящие из управляемых ключей (основные транзисторы) 2 и 3 и дросселей.4 и 5 с отводами от середины витков, причем числа витков дросселя 4 соответствующих частей равны W . и , а дросселя 5 Wj- и Wj2 йзшоды дросселей через обратные диоды 6 и 7 соединены с общей шиной источника 1 питания, а через длода 8 и 9 - с одним :выводом дополнительного управляемого ключа (регулирукнцего транзистора 10, другой выйод которого соединен с общей точкой соединения дросселей 4 и 5. Конденсатор П включен параллельно нагрузке 12. Преобразователь работает следующим образом. Основные транзисторы 2 и 3 попеременно зам1-|1каются на равные временные интервалы, а регулирующий транзистор. 10 замыкается с удвоенной частотой

на время, меньшее времени замкнутого состояния основных транзисторов. При замкнутом транзисторе 2 дроссель 4 накапливает энергию и его ток замыкается по цепи источник 1 питания транзистор 2 - обмотки дросселя WA и конденсатор фильтра 11 с параллельно подключенной нагрузкой 12.

Транзистор 3 в это время закрыт и при закрытом регулирующем транзисторе 10 дроссель 5 отдает накопленную в нем энергию нагрузке.

После замыкания регулирующего TpaH зистора 10 обмотка W закорачивается транзистором 10 и диодом 9. На следую щем полупериоде описанные процессы повторяются, только дроссели меняются ролями и ток дросселя 5 замыкается через источник, а ток дросселя 4 через диод 6, а затем диод 8 и регулирующий транзистор 10. Изменением интервала включенного состояния регулирующего транзистора можно регулировать коэффициент передачи преобразователя в указанных выше пределах.

Таким образом, предлагаемой преобразователь по сравнению с прототипом обладает более широким диапазоном регулирования при непрерывной форме тока, потребляемого от источника. Важным достоинством предлагаемого способа и реализукяцих его устройств является возможность использования однообмоточных дросселей (т.е. ), которые обладают простой конструкцией, меньшей расчетной мощностью и широко выпусI кают ся серийно.

Применение предлагаемого устройст позволяет исключить или существенно уменьшить входной ашьтр, снизить уровень помех.

т ЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕШЙ В ПОСТОЯННОЕ, содержащий две параллельно соединенные цепи. каждая из которых состоит из управляемого ключа и дросселя с отводом от серединб BHTK«IB, включенных последовательно в цепь питания нагрузки, конденсатор, включенный параллельно выходным выводам для подключения нагрузки, дополнительньш управляемьп1 ключ и диоды, причем отвод каждого дросселя указанных цепей через один диод подгспючен к общей шине источника постоянного напряжения, а через другой диод - к одному из выводов дополнительного управляемого, ключа, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования выходного напряжения и упрощения , другой вывод дополнительного управляемого ключа подключен к общей точке соединения обмоток дросселей указанных цепей.