Преобразователь постоянного напряжения Советский патент 1988 года по МПК H02M3/335 

57 г

(Л

00

Oi rsD

: i 1 обретение относится к преобразова- ; технике и может быть использо- I вано разработке мощных источников ; элек 1 рогвл ания.

Цель изобретения - улучшение удель- иых энергетических характеристик преоб- ; ;13; ;ателя.

i,-a чертеже приведена электрическая схе, ;р .()( ;р; ЗОВатеЛЯ.

i 1р 1:бразователь содержит три однотакт- ; 11Ы инвертора 1-3, каждый из которых состоит из силового транзистора 4 (5, 6), выходиого 7 (8, 9) и размагничиваюш,е- го И) (II, 12) одноиолупериодного выпрямителя, выходного трансформатора 13 (14, j 15) с первичной 16 (17, 18), вторичной

19 (20, 21), размагничивающей 22 (23, 24), I первой 25 (26, 27) и второй 28 (29, 30) дополнительными обмотками. Размагничивающие выпрямители в каждом инверторе подключены к одноименным обмоткам трансформатора ио схеме с обратным вклю- чением диода, а выходные выпрямители - к вторичным обмоткам по схеме с прямым включением диода.

Выходные выпрямители инверторов соединены между собой параллельно и через Dl.C-фильтр (31-33) подключены к выходным выво.аам 34 и 35 преобразователя, ; ()бпи1Й вьпюд 35 которого соединен с об- ; щими выводами размагничивающих 10-12 и ; выходных 7-9 выпрямителей. Второй вывод размагпнчиваюнхих выпрямителей нодклю- чен к второму 34 выходному выводу преобразователя, эмиттеры транзисторов 4 - 6 объединены и подключены к одному (36) из входных выводов преобразователя, второй 1 ходной вывод (37) которого соединен с коллектором транзистора каждого i инвертора через первичную обмотку 16 (17, I 18) своего инвертора и включенную встреч- , но с ней последовательную цепочку из до- ; полнительных обмоток трансформаторов ; двух других инверторов, соединенных согласно.

Преобразователь постоянного напряжения работает следующим образом.

Регулирующие транзисторы 4-6 включаются попеременно не более, чем на треть периода следования управляющих импульсов

Когда регулирующий транзистор 4 от- , выпрямительный диод 7 проводит ток и энергия поступает через дроссель 32 DLC- фильтра 31-33 в нагрузку преобразователя. При этом начинает увеличиваться намагничивающий ток в первичной обмотке 16 силового трансформатора 13, намаг- ничивая его в прямом направлении. Этот же ток протекает по дополнительным обмоткам 26 и 17 трансформаторов 14 и 15 намагничивая их в обратном направлении. Когда регулирующий транзистор 4 выключается, выпрямительный диод 7 запирается и энергия, накопленная в дросселе 32 DLC- фильтра 31-33 передается в нагрузку нре- образователя через диод 31.

Одновременно намагничивающий ток силового трансформатора 13 начинает убывать, протекая через размагничивающую обмотку 22 и выпрямительный диод 10, замыкаясь через нагрузку, конденсатор 33 DLC-фильтра 31-33, т. е. происходит процесс естественного раз.магничивания трансформатора 13.

При включении регулирующего транзистора 5 начинает проводить диод 8 и энергия через дроссель 32 DLC-фильтра начинает поступать в нагрузку преобразователя. При этом силовой трансформатор 14 намагничивается в прямом направлении за счет протекания тока по первичной обмотке 17, а силовые трансформаторы 15 и 13 намагничиваются в противоположном направлении за счет протекания тока по дополнительным обмотка.м 30 и 25. Когда регулирующий транзистор 5 выключен, вы-, прямительный диод 8 закрыт и энергия, накопленная в дросселе 32, через диод 31 DLC-фильтра передается в нагрузку преобразователя, поддерживая ток нагрузки преобразователя постоянны.м. Одновременно происходит процесс естественного размагничивания трансформатора 14 за счет протекания тока по его размагничивающей обмотке 23 и выпрямительному диоду 11.

При включении регулирующего транзистора 6 начинает проводить выпрямительный диод 9 и энергия через выходной дроссель 32 DLC-фильтра начинает поступать в нагрузку преобразователя. При этом силовой трансформатор 15 намагничивается в пря.мом направлении за счет протекания тока по первичной обмотке 18, а силовые трансформаторы 13 и 14 намагничиваются в противоположном направлении за счет протекания тока по дополнительным обмоткам 28 и 29. Когда регулирующий транзистор 6 выключен, выпрямительный диод 9 закрыт и энергия, накопленная в дросселе 32, через диод 31 DLC- фильтра передается в нагрузку преобразователя, поддерживая ток нагрузки преобразователя постоянным. Одновременно происходит процесс естественного размагничивания силового трансформатора 15 за счет протекания тока по его размагничивающей обмотке 24 и выпрямительному диоду 12.

При подаче положительного импульса на базу регулирующего транзистора 4 все процессы повторяются.

Таким образом, за счет введения цепей принудительного перемагничивания сердечник каждого силового трансформатора может перемагничиваться от -В до Ч-В (BS - индукция насыщения материала сердечника) за счет рабочих токов соседних звеньев, что приводит к более полному использованию магнитного материала сердечника, а следовательно, к улучщению удельных энергетических характеристик. Устройство обеспечивает надежное пере.магничивание силовых трансформаторов даже при выходе из строя одного однотактного звена.

Формула изобретения

Преобразователь постоянного напряжения, содержащий три однотактных инвертора, каждый из которых содержит силовой транзистор, выходной трансформатор с первичной, вторичной и размагничивающей обмотками, размагничивающий однополупе- риодный выпрямитель с обратным включением диода, подключенный к размагничивающей обмотке, и выходной однополупериод- ный выпрямитель с прямым включением диода, подключенный к вторичной обмотке, причем выходы размагничивающих выпрямителей инверторов соединены параллельно, а соединенные параллельно выходные выпрямители инверторов подключены к выходным выводам через общий DLC-фильтр,

при этом эмиттеры транзисторов объединены и подключены к одному из входных выводов, отличающийся тем, что, с целью улучшения удельных энергетических характеоистик, выходной трансформатор каждого ИИ -ертора снабжен двумя дополнительными обмотками, при этом второй входной вывод подключен к коллектору силового транзистора каждого инвертора через первичную обмотку трансформатора своего ин-- вертора и включенную встречно с ней последовательную цепочку из дополнительных обмоток трансформаторов двух других инверторов, соединенных согласно, причем общий выходной вывод преобразователя и первые

выводы размагничивающих и выхо,: ых выпрямителей инверторов объединены, а вторые выводы размагничивающих выпрямителей подключены к другому выходному выводу преобразователя.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано во вторичных источниках электропитания. Цель изобретения - улучшение удельных энергетических характеристик преобразователя. Преобразователь содержит три однотактных инвертора I, 2, 3, которые содержат соответственно транзисторы 4, 5, 6, выходное 7, 8, 9 и размагничивающие 10, II, 12 од- нополупериодные выпрямители, выходные трансформаторы 13, 14, 15 с первичными 16, 17, 18, вторичными 19, 20, 21, размагничивающими 22, 23, 24, первыми 25, 26, 27 и вторыми 28, 29, 30 дополнительными обмотками. За счет введения цепей принудительного перемагничивания сердечники трансформаторов работают по полной петле гистерезиса, что обеспечивает более полное использование магнитного материала. 1 ил.