Стабилизированный конвертор Советский патент 1978 года по МПК H02M3/04 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в конденсаторных системах зая игания двигателей внутреннего сгорания или в стробоскопических импульсных .осветительных устройствах. Известно устройство стабилизации напря жения на накопительной емкости, е котором при достижении напряжения на емкости необходимой величины, ток, протекшоший через индуктивность, переключается в другую накопительную емкость, которая в дальнейшем колебательно разряжается через источник питания, что вызывает потери энергии Наиболее близким к изобретению техническим решением является стабилизированный конвертор, содержащий ключевой элемент, включенный в одну из шин питания, накопительный конденсатор, подключенный к выхрдным выводам и через дроссель вклю ченный в другую шину питания, шунтированный демпфирующим диодом, и пороговый узел; выход которого соединен с управляющим входом ключевого элемента 2 . Недостатком такого устройства явй 1ются значительные потери энергии при разряде дополнительного конденсатора через параллельно включенный ему резистор, что снижает коэффициент полезного действия устройства. Целью изобретения является повышение коэффициента полезного действия стабилизированного конвертора. Это достигается тем, что в предлагаемом стабилизированном конверторе пороговый узел выполнен в виде перемножающего элймента, входами подключенного к выводам указанного дросселя. На фиг. 1 показана принш{пиальная электрическая схема стабилизированного конвертора; на фиг. 2 - возможный вариант схемы порогового элемента. Стабилизированный конвертор содержит источник питания 1, к выходу которого подключены последовательно соединенные дроссель 2| накопительный конденсатор 3 и ключевой элемент 4, в качестве которого может использоваться транзистор или запираемый тиристор. Демпфирующий диод 5 включен меж|ду выводами дросселя 2 и накопительного конденсатора 3, выход. 6 порогового узла 7подключен к ключевому элементу 4,. вход 8и 9 соответственно к источнику питания 1 и накопительному конденсатору 3. Параллельно накопительному конденсатору 3 подключена нагрузка 10, например тиристор в первичная обмотка трансформатора системы зажигания двигателя, или импульсная газоразрядная лампа стробоскопа. Последовав тельно с ключевым 1 элементом 4 может быть включен диод 11. Перемножаюший пороговый узел (фиг.2) может состоять из двух диодов 12 и 13, включенных последовательно, и через резисторы 14 и 15 подключеннщ: ко входак 8 и 9 элемента. Цепь из диодов 12 и 13 подключена к триггеру Шмитта 16, выход которого является выходом 6 порогового узла1 Стабилизированный конвертор работает следующим образом.. При включении источника питания 1 начинает протекать ток по цепи: дроссель 2конденсатор 3 - ключевой элемент 4. Напряжение на конденсаторе 3 повышается по косинусоидальному закону. Когда произведение напряжений на выходе источника питания 1 и накопительном кондет сатбре; 3 достигает определённой величины, срабатывает по роговый узел 7, ключевой элемент 4 закрывеется и ток, текущий через дроссель 2, дозаряжает накопительный конденсатор 3 через диод 5, передавая конденсатору полностью накопленную в дросселе .энергию. Диод 11, включенный последовательно с транзистором 4, служит для защиты последнего от обратного напряжения. Расчеты показывают, что,- если пороговый узел сравнивает произведение напряжений на входах с заранее заданной величиной, напряжение, до которого заряжается накопйТеЯьный конденсатор после запирания порогового узла, не зависит от напряжения источника питания, если конечно, последнее не меньше половины требуемого напряжения заряда накопительного конденсатора. В перемножающем пороговом узле, схема которого приведена на фиг. 2, сопротивление резистора 15 выбирается значительно брльше, чем резистора 14 поэтому ток че рез диод 13 будет пропорционален валра женшо на накопительном кондевсаторе, диод -12 - напряжению источника 1щтвния. Падение напряжения на каждом диоде пропорциоиально логарифму протекающего 4f рез них тока, суммарное падение иапряжения пропорционально логарифму произведем , вадряженвй. Если триггер ШмЕтта 16 нас ровть на включение прннес ходнмомнапряоке нвв вв его входе отключение ключевого узла, подключенного к выходу 6, прои юйдет в момент доогвження произведения напрясасенМ на во токшике питания и на накопительном конде саторе необходимой величины. Возможно также использование более дростой схемы порогового узла, суммврукх щего входные напряжения, однако качество стабилизации при том хуже. В известных стабилизированных конверторах TOKJ текущий через дроссель после запирания ключевого узла, заряжает допол1ительный конденсатор, энергия которого затем рассеивается в резисторе, что пришшииально не позволяет получить высокий КПД.. В предлагаемом стабилизированном конверторе принципиально нет потерь и коэффициент полезного действия очень высок. Формула и а о 6 р е т е,н и я Ста§илизированнь4й конвертор, содержащий, ключевой элемент, включенный в одну :из шин питания, накопительный конденсатор подключенный к выходным выводам и через дроссель, включенный в другую шину питания, ; шунтированный демпфирующим диодок,. и пороговый узел, выход которого соединен с управляющим входом ключевого элемента., о т чающийся тем, что, с целью повьпаеиия коэффициента полезного действия пороговый узел вьшолнен в виде перемножаю-, щего элемента, входами подключенной к выводам указанного дросселя.. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Авторское свидетельство СССР № 2:64485, кл. Н О2 М 3/10, 1968. 2.Авторское сввиетельство № 28О569, кл. Н О2 М 3/04, 1870.

®-

/

ywv.

i

ге

:A/t.