Преобразователь постоянного напряжения Советский патент 1985 года по МПК H02M3/335 

Изобретение относится к преобр зовательной технике и может быть использовано во вторичных источни ках электропитания радиоэлектронн аппаратуры. Известен преобразователь посто ного напряжения, содержащий источ ник питания, два однотактных инве ра с выходными трансформаторами, ботающих противофазно на общий LC фильтр, причем размагничивающие о мотки трансформаторов через диоды входы однотактных инверторов подкл чены параллельно источнику питания Недостатком этого преобразователя являются большие потери мощно ти и низкая надежность. Наиболее близким к предлагаемом по технической сущности является п образователь, содержащий два однот ных инвертора, подключенных к вход ным выводам, блок управления, выхо ные трансформаторы, первичные обмо ки которых подключены к выходным выводам однотактных инверторов, вторичные обмотки через соответствующие диоды подключены к общему LC-фильтру с шунтирующим диодом, а размагничивающие обмотки соединены согласно-последовательно 2. Недостаток такого преобразователя заключается в том, что перемагничивание сердечников выходных трансформаторов каждого из инверторов осуществляется при работе друтого, что позволяет уменьшить массу и габариты выходных трансформаторов, так как перемагничивание сердечников трансформаторо идет по полной петле гистерезиса. Целью изобретения является уменьшение потерь мощности, повышение надежности и КПД. Поставленная цель достигается тем, что преобразователь постоянного напряжения, содержащий два од нотактных инвертора с блоком управления, подключенных к входным выводам, выходные трансформаторы, первичные обмотки которых подключены к выходным выводам однотактных инверторов, вторичные обмотки через соответствующие диоды подключены к общему LC-фильтру с шунтирующим диодом, а размагничивающие обмотки соединены согласнопоследовательно, снабжен ключевым регулятором токл, состоящим из сое 29 . .2 диненных между собой ключевого зле-. мента, 1,0-фильтра, датчика тока, и узла импульсного управления, подключенного входом к датчику тока, а выходом - к ключевому элементу, причем размагничивающие обмотки выходных трансформаторов соединены с выходом ключевого регулятора тока, и датчиком напряжения, входом подключенным к входным выводам, а выходом - к входу узла импульсного управления ключевого регулятора то.ка. На чертеже представлен один из вариантов схемы преобразователя. Преобразователь постоянного напряжения содержит два однотактных инвертора 1 и 2 с блоком 3 управления, подключенных к входным выводам 4, выходные трансформаторы 5 1 6 первичные обмотки 7 и 8 которых подключены к выходным выводам однотактных инверторов и 2,.вторичные обмотки 9 и 10 через диоды 11 If )2 подключены к общему LC-фильтру 13, состоящему из дросселя 14, конденсатора 15 и шунтирующего дгода 16, ключевой регулятор 17 тока, состоящий из соединенных между собой ключевого элемента 18, LDфильтра 19, 20, датчика тока 21 и узла 22 импульсного управления, подключенного входом к датчику тока, а выходом - к ключевому элементу 18, причем размагничивающие обмотки 23 и 24 соединены согласнопоследовательно и подключены к выходу ключевого регулятора тока 17. В тех случаях, когда напряжение источника питания колеблется в значительных пределах, преобразователь постоянного напряжения дополнительно снабжен датчиком 25 напряжения, подключенным входом к источнику питания, а выходом - к входу узла 22 управления ключевого регулятора 1 7 Преобразователь работает следующим образом. Блок 3 управления формирует импульсы напряжения прямоугольной формы, которые подаются в противофазе на базы транзисторов однотактных инверторов 1 и 2. Однотактные инверторы 1 и 2, поочередно включаясь, подключают первичные обмотки 7 и 8 выходных трансформаторов 5 и 6 к ВХОДНЫМ выводам 4. На первичных обмотках 7 и 8 формируется импульс напряжения, который трансформируется на вторичные обмотки 9 и 10 и размагничивающие обмотки 23 и 24. Напряжение вторичных обмоток 9 и 10 выпрямляется диодами 11 и 12 и сглаживается фильтром 13.На интервале формирования импульса напряжения магнитопровод трансформатора перемагничивается по обпей петле. При этом величина тока размагничивания определяется ключевым регулятором 17 тока, в котором ключевой элемент 18, периодически включаясь, подключает размагничивающие обмотки 23 и 24 через дроссель 19 к входным выводам 4. Величина тока размагничивания задается узлом 22 импульсного управления.

Так как величина тока размагничивания определяется ключевым регуля тором 17 тока, то к началу следующего интервала формирования импульса магнитное состояние трансформатора имеет Фиксированное состояние, определяемое частной петлей перемдгничивания. Поэтому независимо от

I591294

напряжения на размагничивающих обмотках ток размагничивания будет «меть заданное значение, что позволит гарантированно избежать насы5 щения магнитопроводов трансформаторов однотактных инверторов 1 и 2.

При колебаниях входного напряжения датчик 2д напряжения воздействует на узел 22 импульсного управtO ления ключевого регулятора тока 17, уменьшая величину тока в контуре размагничивания при уменьшении напряжения. В этом случае перемагничивание магнитопроводов трансфорt5 матора происходит по частной петле.

Таким образом, изобретение позволяет исключить резистор из цепей размагничивания выходных трансформаторов и регулировать величину тока размагничивания при изменении напряжения источника питания и уменьшить потери мощности в цепях размагничивания, а также позволяет исключить перегрузку по току однотактных инверторов и повысить надежность работы преобразователя.

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, .содержащий два однотатстных инвертора с блоком управления, подключенных к входным выводам, выходные трансформаторы, первичные обмотки которых подключены к выходным выводам однотактчьис инверторов. вторичные обмотки через соответствующие диоды подключены к общему LCфильтру с шунтирующим диодом, а раз. магничивающие обмотки соедине.ны согласно-последовательно, отличаю щи и с я тем, что, с целью повьппения КПД и надежности, он снабжен ключевым регулятором тока, состоящим из соединенных между собой ключевого элемента, LD-фильтра, датчика тока и узла импульсного управления, подключенного входои к датчику тока, а выходом - к ключевому элементу, причем размагничивающие обмотки выходньк трансформаторов соединены с выходом ключевого элемента, и датчиком напряжения, входом под(Л ключенным к входньм выводам,а выходоцг - к входу узла импульсного управления ключевого регулятора тока,