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

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в источниках вторичного электропитания систем радиотехники, автоматики и вычислительной техники.

Цель изобретения - повышение КПД преобразователя путем снижения мощности управления ключами усилителя мощности.

На чертеже приведена функциональная схема преобразователя.

Преобразователь постоянного напряжения содержит задающий генератор 1 с трансформатором 2, обмотками 3 управления, дополнительный источник 4, отпирающий ключ 5, выход которого через базовые резисторы 6 и 7 подключен к диодному коммутатору 8, включенному между двумя обмотками 3 управления, запирающий ключ 9, выход которого через дополнительный источник 4 соединен с входом усилителя 10 мощности, входной 1(-фильтр И, к выходу усилителя 10 мощности подключены последовательно соединенные выпрямитель 12 и выходной LQ-фильтр 13, к выходу которого подключен широтно-импульсный модулятор 14.

Между двумя параллельно расположенными дросселями фильтров 11 и 13 (например, типа ДМ) включен магнитоуправляемый контакт 15. Обмотка 16 трансформатора 2 служит для подачи напряжения синхронизации на щиротно-импульсный модулятор 14. Магнитоуправляемый контакт 15 размещается между дросселями фильтров 11 и 13 так, чтобы магнитные потоки обоих дросселей суммировались в зазоре контакта 15.

Устройство работает следующим образом.

Модуляция по длительности прямоугольных импульсов напряжения, поступающих от задающего генератора 1, осуществляется с помощью изменения длительности открытозакрытого состояния отпирающего 5 и запирающего 9 ключей по сигналу щиротноимпульсного модулятора 14, в последнем происходит сравнение выходного напряжения с опорным и преобразование напряжения рассогласования в широтно-импульсный сигнал.

При максимальном токе нагрузки поток рассеяния дросселей фильтров П и 13 вызывает замыкание контакта 15 и базовый ток транзисторов усилителя 10 мощности протекает только по резистору 6. Параметры дросселя фильтра 11 выбираются при этом таким образом, чтобы изменение входного напряжения не приводило к размыканию магнитоуправляемого контакта 15.

Когда же ток в цепи нагрузки снижается поток рассеяния становится .меньще порогового значения срабатывания контакта 15,

5 последний размыкается и базовый ток усилителя .мощности уже ограничивается двумя резисторами 6 и 7, что приводит к снижению мощности управления и у.меньщению степени насыщения транзисторов усилителя 10 мощности. При снижении напряжения питания уменьщается и напряжение на обмотках 3 управления усилителя 10 мощности, но при этом увеличивается поток рассеяния входного фильтра И и контакт 15 замыкается, тем самым обеспечивается уменьшение изменения степени насыщения транзисторов усилителя 10 мощности при токах нагрузки меньщих максимального.

Параметры фильтров 11 и 13 выбираются такими, чтобы обеспечить максимальное снижение мощности потерь в цепях управления и выходного сопротивления конвертора.

Таким образом, коммутация базового тока позволяет повысить КПД, снизить выходное сопротивление устройства и увеличить устойчивость за счет устранения нелинейности в контуре управления. Кроме того, предлагаемый конвертор универсальнее еще и тем, что дроссели входного и выходного фильтров одновременно служат датчиками входного и выходного тока соответственно.

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий входной LC-фильтр, усилитель мощности, вторичная обмотка трансформатора которого соединена через выпрямитель и выходной LC-фильтр с выходными выводами преобразователя и с первым входом широтно-импульсного модулятора, второй вход которого подключен к первой обмотке управления трансфор.матора задающего генератора, другие обмотки управления которого соединены через диодный коммутатор с управляюпщми переходами транзисторов услителя мощности, отпирающий ключ, управляющий вход которого подсоединен к управляющему входу запирающего ключа, выход которого соединен через дополнительный источник напряжения и развязывающие диоды с управЛЯЮП1ИМИ переходами транзисторов усилителя мощности, при этом выход отпирающего ключа связан через базовый резистор с входом диодного коммутатора, отличающийся тем, что, с целью повыщения КПД преобразователя, последовательно с .базовым резистором введена цепочка из включенных параллельно второго базового резистора и магнитоуправляемого контакта, конструктив но расположенного между установленными (Л параллельно дросселями входного и выходного LC-фильтров в точке суммирования их магнитных потоков рассеяния.