Преобразователь постоянного напряжения в переменное напряжение N-ступенчатой формы Советский патент 1989 года по МПК H02M7/5395 

.J

31513599

Изобретение относится к электроехнике и может быть использовано в истемах вторичного электронитания автоматики.

Цель изобретения - повышение КГЩ. Сущность изобретения пояснена ертежами.

На фиг.1 представлена схема преобазователя; на фиг.2 - кривые полно- Ю о перемагничивания сердечников; на иг.3 -.временные диаграммы напряжеий и токов.

Устройство (фиг.1) содержит комутатор 1 и выходной трансформатор 2. 15 агнитопровод трансформатора набран из трех расположенных параллельно замкнутых сердечников 3-5, которые выполнены из одного и того же материала, с прямоугольной петлей гисте- 20 резиса. Первичная обмотка 6 охватыва- ет все сердечники. Вторичная обмотка состоит из трех секций 7-9 с числом витков IT, Wg, W., которые соединены между собой последовательно и согласно, причем секция 7 охватывает сердечники 3-5, секция 8 охватывает сердечники 4 и 5, а секция 9 - только сердечник 5.

На фиг.2 и 3 обозначены: В - индукция сердечников; F -;намагничивающая М.Д.С., действующая на сердечники; FJ, Hj.1 - коэрцитивная м.д.с, сердечников (Н - коэрцитивная сила материала сердечников; 1 - длина 35 средней магнитной линии сердечников); Wgi - размагничивающие м.д.с., создаваемые током вторичной обмотки; - намагничивающая м.д.с,, создаваемая током первичной обмотки; 40 и,i - на первичной обмотке трансформатора; Uj, i - на вторичной обмотке трансформатора. I

Преобразователь работает следую- 5 щим образом.

Переменное напряжение на выходе коммутатора 1 обеспечивает полное пе- ремагничивание всех сердечников трансформатора от насыщения до насыщения, ,. которое под действием тока нагрузки происходит в последовательности 3-4-5 (фиг.1). Допустим в момент времени t (фиг.З) все сердечники трансформатора находятся в состоянии нижне- re го насьпцения (фиг.2а) и в этот момент инвертор меняет полярность напряжения и. В результате начинает йеремагничиваться вверх только сер30

5 0

5

,. e

0

дечник 3, так как на сердечник 4 действует размагничивающая м.г,.с. величиной l gi-2. на сердечнике 5 - (Wg + + W)t, т.е. оба сердечника находятся в состоянии глубокого нижнего на- . Перемагничивание сердечника 3 длится в интервале времени t,- t.j при этом коэффициент трансформации по напряжению равен отношению витков , где W - число витков секции 7 выходной обмотки; W - число витков первичной обмотки.

В момент времени t. сердечник 3 насыщается, увеличивается ток первичной обмотки i и создаются условия для перемагничивания сердечника 4. Состояние сердечников во время перемагничивания сердечника 4 показано на фиг.26. Б этот интервал времени t (фиг.З) для сердечника 3 м,д.с., создаваемая первичной обмоткой, больше м.д.с. вторичной обмотки на величину Wyij 3 дая сердечника 5 по- прежнему м.д.с. вторич.ной обмотки больше первичной, но теперь на величину Wgi. В ходе перемагничивания второго сердечника коэффициент трансформации по напряжению равен отношению витков (и + Wg)/Wgs где Wg - число витков секции 8 выходной обмотки.

После насыщения сердечника 4 по тому же принципу начинает перемагни- чиваться сердечник 5 и коэффициент трансформации устанавливается равньгм отнощению витков (W + Wg + Wg)/Wg.

После насыщения последнет о сердечника инвертор меняет полярнс сть напряжения на первичной обмотке и обратное Перемагничивание сердечников идет в той же последовательности 3-4-5,

Предлагаемое выполнение трансформатора позволяет повышать его коэффициент трансформации по напряжению в течение полупериода по требуемому закону за счет вариаций числа сердечников, числа витков секций и сечений отдельных сердечников, сохраняя КПД трансформатора в тех же пределах, что и у обычных трансформаторов.

Формула изобретения

Преобразователь постоянного напряжения в переменное напряжение М-сту- пенчатой формы, содержащий вьжодной

трансформатор, магнитопровод которого состоит из N замкнутых сердечников, выполненных из материала с прямоугольной петлей гистерезиса и охваченных общей первичной обмоткой, отличающийся тем, что, с

целью повышения КПД, вторичная обмотка трансформатора выполнена из N согласно-последовательно соединенных секций, причем секция с порядковым номером п охватывает замкнутых сердечников.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитания и автоматики. Цель изобретения - повышение КПД. Устройство содержит коммутатор 1, выходной трансформатор 2, коэффициент трансформации которого в течение полупериода может изменяться ступенчато по заданной программе. Принцип действия выходного трансформатора 2 основан на эффекте поочередного перемагничивания отдельных замкнутых сердечников 3,4,5, расположенных параллельно друг другу и составляющих вместе магнитопровод выходного трансформатора 2. Эффект поочередного перемагничивания возникает за счет того, что вторичная обмотка выходного трансформатора 2 выполнена из отдельных секций 7,8,9, которые охватывают разное число замкнутых сердечников 3,4,5. В результате первым от насыщения до насыщения будет перемагничиваться сердечник с наименьшим коэффициентом трансформации, последним - с наибольшим коэффициентом трансформации. 3 ил.

А

fc

5 t

tin

k .H

sk gi,2 a

if,t-2,U2

ek

y/7ii

in

Р

fc

Фиг. 2

Та/2

Тц