Однотактный преобразователь постоянного напряжения Советский патент 1989 года по МПК H02M3/337 

3:i5

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системе вторичного электропитания и автоматики.

Цель изобретения - повышение КПД. На чертеже представлена схема преобразователя .

Первый входной вьшод 1 преобразователя соединен с первым выводом ре- куперационной обмотки 2 силового трансформатора и первым силовым выводом управляемого ключа 3, второй силовой вывод которого соединен с первым выводом первичной обмотки 4 силового трансформатора, второй входной вывод 5 преобразователя соединен с первым электродом первого диода 6. Между вторым выводом обмотки 4 и вторым входным вьюодом 5 вктгочена первичная обмотка 7 трансформатора тока, вторичная обмотка 8 которого включена между вторыми выводами ре- куперационной обмотки 2 и первого диода 6. Второй силовой вывод управляемого ключа 3 соединен с первым выводом конденсатора 9, второй вывод которого через второй диод 10 подключен к второму входному выводу 5 о Между вторым вьгеодом диода 6 и вторым вьтодом конденсатора 9 включена последовательная цепь из дополнительной обмотки 11.трансформатора тока и третьего диода 12.

Преобразователь работает следующим образом.

В исходном состоянии управляемый ключ 3 выключен, конденсатор 9 заряжен до напряжения источника питания (полярность указана на чертеже без скобок).

В некоторый момент времени вклю- чается управляемый ключ 3. Напряжение источника питания прикладывается к последовательно соединенным обмоткам 4 и 7 (полярность указана без скобок) и той же величины трансформируется в последовательно включенных обмотках 2 и 8. Диод 6 заперт суммой напряжения источника питания и напряжения на обмотка 2 и 8. Второй диод 10 заперт суммой напряжения источника питания напряжения на конденсаторе 9, Часть напряжения источника питания, трансформируясь и в обмотку 1 I трансформатора тока, открывает третий диод 12. Обмотка 11 трансформатора тока оказьшается за- коррченной в первый момент, так как

585

к ее выводам прикладьсвается через открытый ключ 3 напряжение источника питания с обмоток 2 и 8 за вычетом

такого же напряжения на конденсаторе 9 о Напряжение на обмотках 7 и 8 трансформатора тока также отсутствует. Под действием напряжения источника питания в обмотке 4 силового тран10 сформатора и в последовательно с ней включенной обмотке,7 трансформатора тока начинает нарастать ток, который через третью обмотку 1 трансформатора тока начинает разряжать кон15 денсатор 9 по цепи: обмотка 8, обмотка 2, ключ 3, конденсатор 9. По мере разряда конденсатора 9 напряжение на обмотках 7, 8 и 11 трансформатора тока возрастает, а на обмот20 ках 2 и 4 силового трансформатора уменьшается, поэтому скорость нарастания тока в обмотке 4, следовательно, и тока управляемого ключа, шаетсяо Конденсатор 9 полностью раз25 ряжается и начинает перезаряжаться (полярность напряжения указана в скобках) до напряжения источника питания,.по достижении которого открывается диод 10 и уровень напряжения

30 на конденсаторе сохраняется Напряжение на обмотке 11 трансформатора тока при этом равно двухкратному напряжению питания. Следовательно, число витков обмотки 11 должно быть

25 минимум вдвое больше числа витков обмотки 7 трансформатора тока, в которой при этом приложено все напряжение питания. Трансформатор тока рассчитывается так, что его сердеч40 ник насыщается после перезаряда конденсатора 9.

Таким образом, разряд конденсатора 9 силовым током обмотки 4 исключает дополнительную загрузку ключа 3

током.

Далее трансформатор тока насыщается и не мешает нарастанию тока в обмотке 4 о Диоды 12 и 10 закрьгоаются.

При выключении управляемого ключа 3 ЭДС самоиндукции последовательно соединенных обмоток 4 и 7 (полярность указана в скобках) отпирает диод 10 и первоначальное напряжение на ключе 3, равное напряжению источника пи- тания за вычетом напряжения на конденсаторе 9, равно нулюс Конденсатор 9 постепенно разряжается и перезаряжается (полярность указана без скобок) до напряжения источника питаi

«1

НИЯ, no достижении которого напряжение обмоток 2 и 8, равное напряжению обмоток 4 и 7 и напряжению на конденсаторе .9, открьшает диод 6 и излишек энергии силового трансформатора и трансформатора тока возвращается в источник питания, после чего диод 6 закрьюается.

Далее процессы повторяются

Повьшение КПД в предложенном преобразователе достигается за счет уменьшения динамических потерь в управляемом ключе и уменьшения загрузки по токуо

Формула изобретения 20

с 25

Однотактный преобразователь постоянного напряжения, содержащий управляемый ключ, соединенный первым силовым вьшодом с входным выво10

20

13585

дом преобразователя, а вторым выводом через последовательно соединенные первичные обмотки силового трансфор- с матора и трансформатора тока с вторым входным вьгводом преобразователя, цепочку из последовательно соединенных первого диода и рекуперационной обмотки силового трансформатора, конденсатор и второй диод, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД, указанная цепочка через вторичную обмотку трансформатора тока включена между входными выводами преобразователя, причем первый диод первьм электродом подключен к второму входному выводу преобразователя, конденсатор первым выводом соединен с вторым силовым выводом управляемого ключа, а вторым вьшодом - через второй диод с вторым входным выводом преобразователя и через введенные третий диод и дополнительную обмотку трансформатора то- 25 ка с вторым электродом первого диода.

15

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитания и автоматики. Цель изобретения - повышение КПД. Однотактный преобразователь постоянного напряжения содержит последовательно соединенные и подключенные к входным выводам 1 и 5 через управляемый ключ 3 первичную обмотку 4 силового трансформатора и первичную обмотку 7 трансформатора тока. Рекуперационная обмотка 2 силового трансформатора и вторичная обмотка 8 трансформатора тока через первый диод 6 включены согласно-последовательно между входными выводами 1 и 5. Конденсатор 9, включенный через второй диод, обеспечивает уменьшение динамических потерь в управляемом ключе 3 при его выключении. Дополнительная обмотка 11 трансформатора тока обеспечивает уменьшение тока при включении управляемого ключа 3. 1 ил.

Редактор И Шмакова

Составитель В, Моин Техред Л.ОлийИык

Заказ 6096/55

Тираж 648

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям ч открытиям при ГКНТ СССР 11303.5, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г.Ужгород, ул. Гагарина,101

Корректор М. Васильева

Подписное