Преобразователь постоянного напряжения Советский патент 1987 года по МПК H02M3/337 

1

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано при разработке высоковольтных источников электропитания для рреобразования постоянного напряжения .

Цель изобретения - повьшение КПД и обеспечение режима стабилизации выходной мощности преобразователя.

На фиг,1 показана функциональная схема преобразователя; на фиг, 2 г диаграммы напряжения, поясняющие принцип его работы.

Преобразователь содержит узел 1 управления, двухтактный транзисторный усилитель 2 мощности с выходным трансформатором 3, высоковольтная вторичная обмотка которого подключена к выходному выпрямителю 4 с емкостным фильтром 5, причем вход пита ния усилителя мощности подключен к входному выводу преобразователя че рез дроссель 6, а выходной трансфор матор выполнен с немагнитным зазором в сердечнике.

Преобразователь работает следующим образом.

Благодаря включению линейного дросселя на входе преобразователя, индуктивность которого больще индуктивности первичной обмотки трансформатора, входной ток преобразователя и коллекторные токи открытых транзисторов постоянны в течение полупериода и равны по модулю 1 . Допустим, что в момент t . О (фиг.2а) открылся один из транзисторов. В его коллекторной цепи протекает ток 1ц 1 const. При открытом диоде выпрямителя напряжение на вторичной обмотке постоянно и равно напряжению на нагрузке. Напряжение на первичной обмотке также постоянно (фиг.2 в) и отлично от нуля, что приводит к изменению тока намагничивания транс- форматора (фиг.2 а). Как только ток намагничивания в момент t TY достигнет значения 1 , дальнейший его рост прекратится (скорость нарас тания станет равной нулю). Напряжения на обмотках, пропорциональные скорости изменения тока намагничивания, также станут равны нулю (фиг. 2 в). При этом произойдет отсечка тока диода выпрямителя (фиг.2 б). Характер изменения напряжения на дросселе показан на фиг.2 г. Таким образом переключение диодов выпрями-

525962

теля происходит при нулевом токе через них, что приводит к уменьшению потерь мощности в транзисторах и с диодах и росту КПД преобразователя. Из диаграмм напряжения следует, что указанный режим работы возможен при выполнении условия,что скважность импульсов q тока, поступающих на 10 вход емкостного фильтра, больше единицы

q 1/21:, -/.

При q 1 отсечка тока происходить не будет, импульсы тока диода 15 примут трапецеидальную форму, а ток намагничивания - треугольную.

В то же время q --- х

20

X

nrf;,

к.

где К - коэффициент трансформа

ции трансформатора; ffl - частота преобразования; L,f -| индуктивность трансформатора, приведенная к первичной обмотке. . Частота преобразования выбирается близкой к резонансной частоте трансформатора с целью уменьшения токов заряда паразитной емкости трансформатора, а выбором индуктивности трансформатора путем введения зазора создается условие q 1. При этом выходная характеристика описы- вается гиперболой

I.U. --5T:-bfr---

Следовательно, преобразователь является стабилизатором мощности нагрузки с внутренней широтно-им- пульсной модуляцией.

Использование изобретения позволя-, ет повысить КПД преобразователя и обеспечить режим стабилизации выходной мощности, который используется, например, при заряде накопителей энергии.

-

50

Формула изобретения

Преобразователь постоянного напряжения, содержащий узел управления, двухтактный транзисторный усилитель мощности с выходным трансформатором, вторичная обмотка которого через выпрямитель с емкостным фильтром подключена к выходным выводам преобразователя, и дроссель, включенньй последовательно во входную питающую

что, с целью повышения КПД и обеспечения режима стабилизации выходной

(риг.г.

Редактор Н.Слободяник

Составитель В.Моин Техред М.Ходанич

Заказ 5573/54Тираж 659Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, , Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

форматора выполнен с немагнитным зазором.

Корректор И.Муска

Изобретение относится к преобра зоватепьной технике и может быть исiпользовано при разработке высоковольтных источников электропитания. Цель изобретения - повышение КПД и обеспечение режима стабилизации вы ходной мощности преобразователя.Преобразователь содержит узел управления 1,двухтактный транзисторный усилитель мощности 2 с выходным трансформатором 3, высоковольтная вторичная обмотка которого подключена к ииходному выпрямителю 4 с емкостным фильтром 5, причем вход питания преобразователя подключен к его входному выводу через дроссель 6. Выполнение выходного трансформатора с немагнитным зазором в сердечнике обеспечивает переключение диодов выпрямителя при нулейЬм . токе. Частота преобразования выбирается близкой к резонансной частоте трансформатора. Преобразова±епь используется при заряде накопителей индуктивных сверхпроводящих и акку муляторных, при согласовании элект- |ропитания с нагрузкой, при изменении ее в широких пределах, 2 ил. а (Л фие.1