Импульсный преобразователь напряжения Советский патент 1988 года по МПК H02M3/335 

Изобретеьше относится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике, и может быть использовано в источниках вторичного электропитания .

Цель изобретения - упрощение преобразователя .

На чертеже приведена принципиальная схема импульсного преобразовател напряжения.

Импульсный преобразователь напряжения содержит ключевой однотактный усилитель 1 мощности с блоком 2 управления, выпрямитель 3, выход которого соединен с входом сглаживающего фильтра 4, и паратранс 5. Первичная обмотка 6 паратранса подключена к выходу усилителя 1 мощности и намотана на среднем керне Ш-образного сердечника 7, вторичные обмотки 8 и 9 соединены встречно, намотаны на боковых кернах сердечника и подключены к выпрямителю 3.

Начало каждой дополнительной обмотки 10 и 11 подключено к концу соо ветствующей вторичной обмотки 8 и 9, намотанной на противоположном боковом керне. Нагрузка 12 подключена к выходу сглаживающего фильтра.

Преобразователь работает следующи образом.

Блок 2 управления обеспечивает частотно-импульсную модуляцию тока н выходе усилителя 1 мощности и в первичной обмотке 6 паратранса 5. В параметрическом контуре, образованном вторичными обмотками 8 и 9, а также дополнительными обмотками 10 и 11, возникают параметрические колебания с частотой, равной половине частоты импульсного управляющего сигнала, вырабатываемого блоком 2 управления. Выпрямленное напряжение поступает на выход устройства.

При уменьщении сопротивления нагрузки 12 до определенного значения добротность параметрического контура становится ниже критической и колебания прекращаются. В первичной обмотке выходного трансформатора устанавливается режим холостого хода. После устранения короткого замыкания и увеличения сопротивления нагрузки вьппе критического и в параметрическом контуре колебания возобновляются.

Дополнительные обмотки могут быть выполнены проводом без изоляции, а между витками вторичной и дополнител0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

ной обмоток наносится диэлектрИ1}ес1Ши материал с вьгсоким значением относительной диэлектрической проницаемости (не менее 30, например материал, содержащий по весу 907, титанита, бария и 10% эпоксидной смолы с отвердите- . лем).

Введение дополнительных обмоток и их соответствующее размещение позволили увеличить емкость конденсатора параллельного колебательного контура, отказаться от навесного конденсатора. Принципиальной особенностью такого резонансного контура является косвен- ньп1 способ введения энергии в систему, Энергия для компенсации потерь в колебательной системе не подается в цепь непосредственно, а накачивается через промежуточное звено - элемент, обладающий энергоемким параметром, в данном случае через индуктивность, образованную вторичными обмотками трансформатора.

Колебательный процесс в данной системе осуществляется следующим образом.

Индуктивность контура, когда ток в контуре достигает максимума, уменьшается до определенного значения, а когда ток проходит через нулевое значение, возвращается к своему прежнему значению. При уменьшении индуктивности внешним источником совершается работы против сил магнитного поля. Энергия, затрачиваемая на это внещним источником, равна приращению электромагнитной энергии в контуре. Конденсатор в контуре играет роль накопителя энергии.

Отличительной особенностью пара- транса является развязка по основной гармонике между первичной и вторичными обмотками, так как последние включены встречно. Поэтому режим короткого замыкания во вторичных обмотках не отражается на первичной обмотке и не приводит к уменьшению ее индуктивного сопротивления. Между тем колебания в контуре существуют при определенной добротности контура. Подключение нагрузки вызывает уменьшение добротности контура, поэтому уменьщение нагрузки ниже определенного порога приводит к срыву параметрических колебаний. Ток в первичной обмотке уменьшается. Осуществляется защита от коротких замыканий и пере3141

грузок по току без дополнительных схемных затрат.

Таким образом, создание параметрического контура без навесного конденсатора приводит к упрощению импульсного преобразователя напряжения.

Формула изобретения

Импульсный преобразователь напряжения, содержащий ключевой однотакт- ный усилитель мощности, выпрямитель, выходной сглаживающий фильтр и подключенный к выходу усилителя мощности

5

паратранс, первичная обмотка которого размещена на центральном керне Ш-об- разного сердечника, а встречно включенные вторичные обмотки размещены на боковых кернах сердечинка, отличающийся тем, что, с целью упрощения, в паратранс введены ве дополнительные обмотки на боковых

кернах, витки которых расположены в каждом слое попарно с витками вторичных обмоток, начало каждой дополнительной обмотки подключено к концу вторичной обмотки, расположенной на

противоположном боковом керне.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в источниках вторичного электропитания. Цель изобретения - упрощение устройства. Импульсный преобразователь наряжения содержит ключевой однотактный усилитель мощности 1, блок управления 2, выпрямитель 3, сглаживающий фильтр 4 и паратранс 5, выполненный на Ш-об- , разном сердечнике 7. Первичная обмот- ка 6 паратранса 5 включена между коллектором ключа усилителя мощности 1 и положительным входным выводом преобразователя. Вторичная обмотка 8 - включена встречно с вторичной обмоткой 9, К вторичным обмоткам 8 и 9 подключен выпрямитель 3. К выходу выпрямителя 3 подключен сглаживающий фильтр 4. Начало дополнительной обмотки 10 подключено к концу вторичной обмотки 9, а начало дополнительной обмотки 11 подключено к концу вторичной обмотки 8. Нагрузку подключают к выходу сглаживающего фильтра 4. Введением дополнительных обмоток, выполненных проводом без изоляции, и размещением между витками основной и дополнительной обмоток диэлектрического материала с относительной диэлектрической проницаемостью не менее 30 образуют колебательный контур с увеличенной емкостью. Частота контура равна половине частоты импульсного управляющего сигнала блока управления 2. В устройстве обеспечивается защита от перегрузок и коротких замыканий без дополнительных конструктивных элементов. 1 ил. сл ел со Од СП