Способ управления двухтактным преобразователем Советский патент 1990 года по МПК H02M7/48 

СО

с

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в источниках вторичного электропитания. Целью изобретения является повышение КПД. Выключение ключевого элемента первого плеча преобразователя производят при достижении заданного значения напряженности магнитного поля в сердечнике выходного трансформатора, а включение ключевого элемента другого плеча осуществляют после подачи запирающего сигнала на ключевой элемент первого плеча при спаде напряженности магнитного поля в сердечнике выходного трансформатора до нуля. 2 ил.

.Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в источниках вторичного электропитания для преобразования постоянного напряжения в переменное с последующим выпрямлением и накоплением энергии.

Цель изобретения - повышение КПД.

Поставленная цель достигается тем, что выключение ключевого элемента первого плеча двухтактного преобразователя с выходным трансформатором производят при достижении заданного значения напряженности магнитного поля в сердечнике выходного трансформатора, а включение ключевого элемента второго плеча преобразователя производят после подачи запирающего сигнала на ключевой элемент первого плеча при спаде напряженности магнитного поля в сердечнике выходного трансформатора преобразователя до нуля, после чего цикл управления повторяют при

смене нумерации плеч преобразователя. Включение ключевого элемента двухтактного преобразователя при напряженности магнитного поля трансформатора, равной нулю, приводит к исключению режима сквозного тока и режима включения ключе- вого элемента на короткозамкнутую (из-за невосстановивших обратное сопротивление диодов выпрямителя) вторичную обмотку и, следовательно, к повышению КПД.

На фиг. 1 представлена схема устройства для осущестЕления предлагаемого способа; на фиг. 2 - петля гистерезиса сердечника . силового трансформатора и точки, в кото-- рых происходит переключение ключевых элементов устройства для осуществления способа.

Устройство для осуществления предлагаемого способа содержит компаратор 1 и нуль-орган 2, входы которых подключены к выходу датчика 3 напряженности магнитноо

VI ел с ел

го поля в сердечнике силового трансформа- rofta 4, причем выход компаратора 1 подключен к входу счетного триггера 5, а выход нуль-органа 2 - к входу счетного триггера б, прямой выход счетного триггера 5 подклю- чен к первому входу элемента И 7, а инверсный выход - к второму входу элемента И 8, прямой выход счетного триггера 6 подключен к второму входу элемента И 7, а инверсный выход - к первому входу элемента И 8, причем выходы элементов И 7 и 8 через формирователи 9 и 10 импульсов подключены соответственно к базам транзисторов 11 и 12, эммитеры которых подключены к одному из выходов источника питания, ы коллек- торы - к первичной обмотке выходного трансформатора 4, имеющей отвод от средней точки, к которой подсоединен другой выход источника питания, причем вторичная обмотка выходного трансформатора вы- полнена с отводом от средней точки и через двухполупериодный выпрямитель, состоящий из диодов 13 и 14, и индуктивно-емкостный фильтр 15, зашунтированный обратным диодом 16, подсоединена к на- грузке 17.

Способ осуществляют следующим обрззом.

При подаче питания счетные триггеры 5 и 6 устанавливаются в состояние, при кото- ром на прямых выходах счетных триггеров присутствуют Г Таким образом, на выходе элемента И 7 устанавливается Г, а на выходе элемента И 8 - О. На транзистор 11 чораз формирователь 9 импульсов посту- паетотпирающий сигнал. Транзистор 11 открывается, и к первичной полуобмотке выходного трансформатора 4 прикладывается напряжение источника питания, что вызывает появление напряжения на вторич ной обмотке выходного трансформатора 4, вследствие чего диод 13 открывается и происходит накопление энергии в индуктмано- емкостном фильтре 15, а также передача энергии а нагрузку 17. Сердечник выходного трансформатора 4 намагничивается. Ра- бочая точка на петле гистерезиса (фиг. 2) выходного трансформатора 4 перемещается из точки О по кривой намагничивания к точке А. Напряженность поля в сердечнике выходного трансформатора 4 возрастает, вызывая увеличение сигнала датчика 3 напряженности магнитного поля сердечника выходного трансформатора 4. При достижении точки А на кривой перемагничивания (фиг. 2) напряженность магнитного поля и сигнал датчика 3 сердечника выходного

трансформатора 4 достигают величины, при которой происходит переключение компаратора 1, что вызывает смену состояний на выходах триггера 5, т.е. на прямом выходе триггера 5 устанавливается О, а на инвер - сном выходе - Г. В результате на выходе элемента И 7 устанавливается, а на выходе элемента И 8 продолжает оставаться О. Транзистор 11 начинает закрываться, что вызывает смену полярности на вторичной обмотке выходного трансформатора 4. Диод 14 отпирается, а диод 13 из-за инерционности пропускает обратный ток. Ток через сопротивление нагрузки 17 протекает за счет энергии, накопленной в индуктивном фильтре 15, через открывшийся обратный, диод 16. Вторичная обмотка выходного трансформатора 4 находится в режиме короткого замыкания. При спаде напряженности магнитного поля в сердечнике выходного трансформатора 4 до нулевой величины (точка В на фиг. 2) уменьшение сигнала датчика 3 ниже порогового уровня вызывает переключение нуль-органа 2, затем переключение счетного триггера 6 в состояние, при котором на прямом входе присутствует О, а на инверсном- Г, На выходе элемента И 8 устанавливается 1, и через формирователь 10 импульсов подается отпирающий сигнал на базу транзистора 12. Далее процессы повторяются при смене нумерации плеч преобразователя аналогично описанному.

Изобретение позволяет увеличить КПД преобразователей напряжения вторичных источников электропитания.

Формула изобретения Способ управления двухтактным преобразователем источника вторичного электропитания с выходным трансформатором, заключающийся в том, что выключают ключевой элемент первого плеча преообразо- вателя при достижении заданного значения напряженности магнитного поля в сердечнике выходного трансформатора, а включение ключевого элемента второго плеча преобразователя производят после подачи запирающего сигнала на ключевой элемент первого плеча преобразователя, после чего цикл управления повторяется при смене нумерации плеч преобразователя, отличающийся тем, что, с целью увеличения КПД, включение ключевого; элемента второго плеча производят при спаде напряженности магнитного поля в сердечнике выходного трансформатора до нуля.

Фиг,1

3jji