Импульсный регулятор постоянного напряжения Советский патент 1990 года по МПК H02M3/135 

СЛ

С

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в источниках питания постоянным током. Цель изобретения - уменьшение пульсаций тока вплоть до полного их исключения. Устройство состоит из последовательной цепи, включенной между входным и выходным выводами и состоящей из дросселя 3 и управляющего ключа 5. Общая точка соединения дросселя 3 с ключом 5 через шунтирующий диод 7 соединена с одними из выводов конденсатора 8 и нагрузки 9, а через дроссель 4 - с другими выводами конденсатора 8, нагрузки 9 и с общим выводом 2. Указанное выполнение устройства позволяет осуществить непрерывное потребление энергии от источника питания с последующей непрерывной передачей ее в нагрузку. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

СЛ

ю с о

00

Фаг.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в источниках питания, обеспечивающих получение на нагрузке постоянного напряжения, регулируемого изменением длительности проводящего состояния регулирующим ключом.

Цель изобретения - уменьшение пульсаций тока, вплоть до полного их исключения.

На фиг.1 представлена схема импульсного регулятора постоянного напряжения; на фиг.2 - то же, другое исполнение:.

Импульсный регулятор (фиг. 1 и 2) включает входной 1 (положительная шина) и общий 2 (нулевая шина) выводы, к которым подключаются соответствующие плюсы источника входного напряжения.

В качестве индуктивных элементов использованы дроссели 3 и 4 причем обмотка дросселя 3 (фиг. 1) одним концом соединена с входным выводом 1, а другим - с регулирующим ключом 5 и одной из обкладок конденсатора б, другая обкладка которого через дроссель 4 соединена с общим выводом 2, а через шунтирующий диод 7 - со свободным выводом ключа 5 и выходным выводом, к которому одними выводами подключены конденсатор 8 и нагрузка 9, другие выводы которых соединены с общим выводом 2. Обмотки дросселей 3 и 4 (фиг.2) объединены на одном магнитопроводе и последовательно с дросселем 3 включена дополнительная индуктивность (обмотка) 10.,

Регулятор в установившемся режиме при непрерывном изменении магнитного потока в индуктивностях дросселей (фиг.1) работает следующим образом.

При включении регулирующего ключа 5 ток индуктивности дросселя 3, до этого мо- .мента времени протекающий через конденсатор 6, шунтирующий диод 7 и нагрузку 9. переключается на регулирующий ключ 5 и по-прежнему течет через нагрузку 9. KQH- денсатор 6, закрепленный до напряжения источника входного напряжения Е. разряжается через включившийся ключ 5 и также через нагрузку 9 током индуктивности дросселя 4. Шунтирующий диод 7 на этом интервале времени заперт напряжением на конденсаторе 6.

Таким образом, на интервале времени включенного состояния регулирующего ключа 5 ток нагрузки обусловлен средними токами индуктивностей дросселей 3 и 4, а на обмотках этих дросселей действует одинаковое напряжение, равное (Е - UH).

При включении регулируемого ключа 5

ток дросселя 3 через конденсатор б и шунтирующий диод 7, а ток дросселя 4 через шунтирующий диод 7 замыкаются на нагрузку 9, При этом интервале времени njjoисходит перезаряд конденсатора 6, а на индуктивностях дросселей 3 и 4 снова действуют равные напряжения ( -UH ).

,В предлагаемом импульсном регуляторе напряжения осуществляется непрерыв0 ное потребление энергии от первичного источника напряжения и непрерывная передача энергии в нагрузку. Регулировочная характеристика данного регулятора такая же, как и у понижающего импульсного регулятора напряжения, т.е. UH Еу, где у у

относительное время в периоду Т проводящего состояния tn регулирующего ключа; UH - напряжение нагрузки.

0На любом интервале времени работы

ключа на обмотках дросселей 3 и 4 действуют одинаковые напряжения, что позволяет объединить обмотки индуктивностей дросселей на одном магнитопроводе (фиг.2).

5 Такое объединение позволяет не только исключить один магнитопровод, но и за счет выбора коэффициента связи К и коэффициента трансформации обмоток п полностью исключить пульсации тока по одной из об0 моток.

Такое условие достигается при К п. Причем при равном числе витков (3,4) указанное условие выполняется автоматически путем включения дополнительной индук5 тивности 10 последовательно с обмоткой.

Формула изобретения 1. Импульсный регулятор постоянного напряжения, содержащий входной, выход0 ной и общий выводы для подключения соответственно источника питания и нагрузки, последовательную цепь из первого индуктивного элемента и регулирующего ключа, включенную между входным и выходным

5 выводами, первый конденсатор, включенный между выходным и общим выводами, и шунтирующий диод, отличающийся тем, что, с целью уменьшения пульсаций тока вплоть до полного их исключения, до0 полнительно введены второй индуктивный элемент и второй конденсатор, причем второй индуктивный элемент включен между общим выводом и анодом диода, катод которого соединен с выходным выводом и с

5 одним из выводов регулирующего ключа, другой вывод которого через второй конденсатор соединен с анодом шунтирующего диода, а через первый индуктивный элемент - с входным выводом.

г

Фаг. 2

З.Регулятор по П.1. о т л и ч а ю щ и и с я тем, что последовательно в цепь одного из указанных индуктивных элементов включена дополнительная обмотка.