Устройство для защиты от одностороннего насыщения силового трансформатора импульсного преобразователя Советский патент 1988 года по МПК H02H7/12 

О Од ч|

оо

1

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в источниках вторичного электропитания постоянного напряжения с трансформатором на выходе.

Цель изобретения - упрощение устройства для защиты от одностороннего насыщения силового трансформатора им

пульсного преобразователя постоянного напряжения,

На чертеже изображена принципиальная схема преобразователя с устройством для защиты.

Устройство для защиты содержит выпрямитель 1, входом подключенный к одной из обмоток силового трансформатора 2 преобразователя 3, ключевые элементы 4 и 5, вьшрямитель 6 преобразователя, сглаживающий LC-фильтр 7 и блок 8 управления. Выход выпрямителя 1 шунтирован последовательно соединенными ключевым 9 и токоограничи- BaioiJUiM 10 элементами, В качестве ключевого элемента 9 использован диод. Дополнительная обмотка 11 дросселя LC-фильтра 7 преобразователя 3 включена между общей точкой ключевого 9 и токоограгшчивающего 10 элементов : и входным выводом дросселя ЬС-фильтра 7 преобразователя 3,

В качестве токоограничивающего элемента может быть использован,нап- :|)нмер, стабилизатор тока.

Устройство работает следующим образом.

В момент паузы.в работе ключевых элементов 4 и 5 преобразователя 3,. длительность которой определяется блоком 8 управления, открывается ключевой элемент 9. Открывание элемента 9 осуществляется за счет протекания тока нагрузки преобразователя 3 через ключевой элемент 9 и введенную дополнительно обмотку I1 дросселя LC-фильтра 7, которая обеспечивает запирание диодов вьтрямителя преобразователя 6 напряжением, возникающим на ней в момент паузы, полярность которого указана на схеме в кругльк скобках. Так как диоды выпрямителя б преобразователя заперты в момент паузы напряжением на дополнительной обмотке 11 дросселя LC-фильтра, то ток намагничивания in силового трансформатора 2 протекает через выпрямитель 1, ключевой 9 и токоограни- чивающий 0 элементы.

0

5

0

5

0

5

0

5

Порог ограничения токоограничивающего элемента 10 выбирают равным максимально допустимому току намагничивания 1|ц д,о,«с , соответствугапдему максимально допустимой в данном трансформаторе индукции. Если ток 1р меньше (лмам, то токоограничивающий элемент 10 насьщен и протекание тока i / не вызывает на нем заметного падения напряжения, и, следовательно, к соответствующей обмотке силового трансформатора 2 преобразователя 3 прикладывается минимальное напряжение,равное сумме падений напряжений на вьш- рямителе 1, ключевом 9 и токоограни- чивающем 10 элементах. Это напряжение, вследствие своей малости, практически не уменьшает ток ip, а следовательно, и величину индукции в сердечнике силового трансформатора 2. Однако если ток if/ превысит величину ijUMoiKt, то токоограничивающий элемент 10 ограничивает ток через выпрямитель 1 на уровне in Избыток тока (if/ - ) протекает через выпрямитель 6 преобразователя и поступает в нагрузку. При этом к вторичной обмотке силового трансформатора 2 прикладывается размагничи- . вающее напряжение равное напряжению на дополнительной обмотке 11 дросселя LC-фильтра 7, и ток начинает уменьшаться со скоростью diJд/dt, равной

di/i( Up«3M dt™ -L -

где L ц - индуктивность намагничивания силового трансформатора 2, приведенная к соответствующей обмотке.

Величину паузы выбирают такой, чтобы к моменту ее окончания ток i|u стал меньше 1/ |иакс Этим обеспечивается нахождение тока i,, а следовательно, и индукции в сердечнике трансформатора в заданных пределах, что позволяет исключить одностороннее насыщение силового трансформатора 2. После окончания паузы ключевой элемент 9 закрывается за счет приложения запирающего напряжения, равного сумме напряжения на вторичной обмотке трансформатора и напряжения на дополнительной обмотке I1 дросселя LC-фильтра 7, полярность которого показана в квадратных скобках, и

3UAfi6734

устройство для защиты не влияет на с целью упрощения, на дросселе сгла- работу преобразователя 3,живающего LC-филътра введена вторая

обмотка, первым выводом предназначен- Формула изобретения ная для подключения к разнонменному

выводу первой обмотки упомянутого

1, Устройство для защиты от одно- дросселя и катодам силовых диодов, стороннего насыщения силового транс- а вторым вьтодом соединенная с первым форматора импульсного преобразовате- выводом ключевого элемента и через ля постоянного напряжения с паузой IQ токоограничивающий элемент подключеи- в работе силовых ключевых элементов, ная к катодам первого и второго дио- подключенных к вьшодам первичной об- дов, при этом аноды указанных диодов мотки силового трансформатора, вто- предназначены для подключения к край- ричная обмотка которого средним выво- ним выводам вторичной обмотки силово- дом соединена с отрицательным выход- is го трансформатора преобразователя, ным выводом преобразователя, а край- а второй вывод ключевого элемента - ними выводами подключена к анодам к ее среднему выводу, силовых диодов, катоды которых через 2. Устройство по п,1, о т л и - первую обмотку дросселя сглаживающе- чающееся тем, что ключевЬй го LC-фильтра соединешл с положитель- 20 элемент вьтолнен в виде диода, ным выходным выводом преобразователя, 3, Устройство по пп. 1 и 2, о т- содержащее первьй и второй диоды, личающееся тем, что,токо- токоограничивающий и ключевой элемен- ограничивающий элемент выполнен в ты, отличающееся тем,что, виде стабилизатора тока.

Изобретение относится к электротехнике. Целью изобретения является упрощение устройства для защиты от одностороннего насыщения силового трансформатора импульсного преобразователя постоянного напряжения. Во время паузы в работе ключевых элементов 4 и 5 преобразователя 3 напряжение на второй обмотке 12 дросселя запирает силовые диоды вьтрямителя 6. При этом намагничивающий ток трансформатора 2 проходит через диоды 1, ключ 9 и токоограничитель 10, порог ограничения которого выбирают равным максимальному току намагничивания. После окончания паузы ключ 9 закрывается за счет приложения запирающего напряжения, равного сумме напряжения на вторичной обмотке трансформатора 2 и напряжения на второй обмотке 12 дросселя LC-фильтра 7, и устройство для защиты не влияет на работу преобразователя 3. 2 з.п. ф-лы. 1 ил. i СП