РЕГУЛИРУЕМЫЙ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ИМПУЛЬСНОЕ НАПРЯЖЕНИЕ ПРЯМОУГОЛЬНОЙ ФОРМЫ Советский патент 1968 года по МПК H02M7/48 

Известны полупроводниковые преобразователи постоянного напряжения с регулированием выходного напряжения, выполненные по двухтактной системе и содержащие два сердечника из материала с прямоугольной петлей гистерезиса, на которых находятся первичные и вторичные обмотки, обмотки подмагничивания и обмотки обратной связи.

Предлагаемое устройство отличается от известных тем, что вторичная обмотка и обмотки обратной связи соединены последовательно, а сердечники подмагничены в направлении, противоположном действию ампер-витков первичных обмоток. Вторичные обмотки и обмотки обратной связи помещены на обоих сердечниках.

Такое выполнение устройства позволяет упростить его схему и повысить надежность.

На чертеже представлена принципиальная схема предложенного преобразователя.

Преобразователь содержит два подмагничиваемых трансформаторных сердечника 1 и 2 с первичными обмотками 3 и 4, транзисторы 5 и 6, двухполупериодный выпрямитель 7 и выходной конденсатор 8. На сердечники нанесены вторичные обмотки 9 и обмотки обратной связи 10 и 11. Сердечники трансформатора совмещены.

Трансформатор преобразователя выполнен аналогично дроссельным магнитным усилителям, содержащим два сердечника.

Каждая из первичных обмоток 3 и 4 нанесена только на один сердечник (соответственно на сердечники 1 и 2). Обмотка 9 и обмотки 10 и 11 соединены последовательно так, что э.д.с. от намагничивания одного сердечника и э.д.с. от размагничивания другого сердечника складываются, а обмотки управления 12 и 13 подмагничивают сердечники постоянным током в направлении, противоположном действию первичных обмоток 3 и 4.

При подключении преобразователя к постоянному напряжению в нем устанавливаются автоколебания. В течение полупериода, когда транзистор 5 открыт и сердечник 1 намагничивается током первичной обмотки 3, сердечник 2 с отключенной обмоткой 4 находится в состоянии размагничивания, поскольку в предыдущий период он был намагничен до насыщения, а ампер-витки его тока нагрузки, общего для обоих сердечников, скомпенсированы ампер-витками тока подмагничивания. Размагничивание сердечника означает появление в обмотке 9 вольтдобавочной э.д.с., величина которой зависит от сопротивления нагрузки и тока подмагничивания сердечников.

Транзисторы преобразователя переключаются при насыщении сердечника 1, причем к моменту переключения действие вольтдобавочной э.д.с. прекращается. В следующий полупериод процесс повторяется, но сердечники при этом меняются ролями.

Для насыщения сердечников преобразователя необходимо, чтобы ампер-витки намагничивающего тока с обмоток 3 и 4 были больше встречных ампер-витков подмагничивания обмоток 12 и 13 на величину ампер-витков насыщения сердечников. Но после насыщения каждого сердечника и переключения транзисторов, общие ампер-витки сердечника не могут измениться мгновенно, и, следовательно, ток в выходной обмотке и величина ее э.д.с. зависят от максимального намагничивающего тока первичной обмотки в предыдущий полупериод. В результате величина вольтодобавочной э.д.с. определяется током подмагничивания сердечников. С увеличением тока подмагничивания выходное напряжение увеличивается, а частота колебаний преобразователя уменьшается.

Регулируемый полупроводниковый преобразователь постоянного напряжения в импульсное напряжение прямоугольной формы, выполненный по двухтактной схеме, содержащий два сердечника из материала с прямоугольной петлей гистерезиса, на которых находятся первичные и вторичные обмотки, обмотки подмагничивания и обмотки обратной связи, отличающийся тем, что, с целью упрощения устройства и повышения его надежности, вторичная обмотка и обмотки обратной связи соединены последовательно и охватывают оба сердечника так, что э.д.с. от намагничивания одного сердечника и э.д.с. от размагничивания другого сердечника направлены согласно, а сердечники подмагничены в направлении, противоположном действию ампер-витков первичных обмоток.