Регулируемый конвертор Советский патент 1978 года по МПК H02M3/335 

54) РЕГУЛИРУЕМЫЙ КОНВЕРТОР

1

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в системах электропитания и электропривода для преобразования постоянного напряжения одного уровня в постоянное напряжение другого регулируемого уровня.

Известны регулируемые конверторы, содержащие двухтактный инвертор с управляемыми ключами транзисторами и выходным трансформатором, выпрямитель и сглаживающий LC фильтр. КонденсаторЬС -фильтра включается всегда параллельно выходным зажимам конвертора, а дроссель фильтра включен на входе выпрямителя. Эти конверторы имеют широкий диапазон регулирования напряжения lj,.

Но при работе на повышенных частотах и при тороидальном пермаллоевом сердечнике выходного трансформатора (повышенные частоты берутся для уменьшения веса вьь.хрдного трансформатора и сглаживающего фильтра, а пермаллоевый сплав берут для снижения потерь в сердечнике) происходит значительный выброс тока коллектора группы транзисторов перед выключением вследст

вие неизбежного одностороннего подмагничивания выходного трансформатора.

Известен также регулируемый конвертор, содержащий двухтактный инвертор с выходным трансформатором и транзисторами, выпрямитель и сглаживающий L С-фильтр, дроссель которого включен последовательно во входную цепь, а конденсатор подключен к выходным выводам ЦЗД.

При необходимости использования конвертора как преобразователя напряжения первичной сети, имеющей значительные (двух-четырехкратные) кратковременные повышения напряжения, в стабильное Ешпряжение на нагрузке, установленная мощность трансформатора и транзисторов будет сильно завышена. Это объясняется тем, что коЕшертор при регулировании способен только повьшшть напряжение, и поэтому расчетным режимом для трансформатора и транзисторов является режим максимального входного напряжения, которое в этом случае в 2-4 раза больше, чем в номинальном длительном режиме работы конвертора. Цель изобретения - уменьшение массы и габаритов при широком диапазоне регулирования напряжения. Эта цель достигается тем, что в регулируемом конверторе, содержащем двухтакт ный инвертор с выходным трансформатором и транзисторами, выпрямитель и сглаживающий L С-фильтр, дроссель которого включе последовательно во входную цепь, а конденсатор подключен к выходным выводам, дроссель снабжен дополнительной обмоткой, под спюченной через диод к выходным выводам. При этом расчетным режимом для трансформатора и транзисторов является номкнапь ный, а при повышении входного напряжения транзисторы закрываются и вступает в рабо указанная дополнительная обмотка дроссе ля. На чертеже показана схема конвертора. Предлагаемый конвертор содержит Tpatiаисторы 1 и 2, выходной трансформатор инвертора 3, блок управления силовых транзпс торов 4, дроссель5j и конденсатор 6, ji. С сглаживающего фильтра, первичную обмотку 7, и дополнительную обмотку 8 дросселя 5 выпрямитель 9, диод 10, подключающий дополнительную обмотку 8 дросселя 5 к выход ным зажимам конвертора, источник питания .11, нагрузку 12. Возможны д-ва режима работы схемы : при .номинальных изменениях питающего напряжения и при кратковременных значительных повьплениях этого напряжения. При первом режиме схема работает так же,,как схема известного конвертора: откры ты оба силовых транзистора 1 и 2; в дросселе 5 накапливается энергия. Транзистор 2 закрывается. На обмотках трансформатора 3 появляется напряжение. Энергия источника питания 11 и энергия др селя 5 через выходной трансформатор 3 и выпрямитель 9 поступает на нагрузку и кон денсатор 6, Напряжение на обмотке 8 дросселя 5 меньше -напряжения lia Нагрузке, поэтому ди 10 закрыт и энергия из дросселя 5 черев обмотку 8 в нагрузку не поступает. .ДальЕЮЙшая работа схемы аналогична описанной. При значительных .-повышениях напряжен режим работы схемы .изменяется так как исключается режим одновременного открывания транзисторов 1 и 2 и вводится режим закрытого состояния обоих этих транзисторов. Когда открыт один из транзисторов 1 или 2 в дросселе 5 запасается энергия. Через выходной трансформатор 3 и выпрямитель 9 энергия источника поступает в конденсатор 6 и нагрузку 12. Когда закрыты оба транзистора i и 2 ток в цепи питания прерывается. Энергия, запасенная в дросселе 5, через дополнительную обмотку 8 и диод 10 поступае/ в конденсатор 6 и нагрузку 12. В предлагаемой схеме снижаются масса и габариты выходного трансформатора и сглаживающего фщштра, так как расчетным режимом этих элементов является номинальный режим, в то время как для известной схемы это будет режим Максимального входного напряисения. Инвертор в предлагаемом конверторе может выполняться мостовым, двух- и трехканальным. Формула изобретения Регулируемый конвертор, содержащий двухтактный инвертор с выходным трансфер- матором и транзисторами, выпрямитель и сглаживающий U С фильтр, дроссель которого включен последовательно во входную цепь, а конденсатор подключен к выходным выводам, отличающийся тем, что, с целью уменьшения массы и габаритов дроссель снабжен дополнительной обмоткой, подключенный через диод к выходным выводам. Источдики информации, принятые во внимание при экспертизе; 1.Авторское свидетельство СССр N9 251021, М.клГН О2 М 3/32, 1968, 2.Патент США № 3823360,, кл, , 1974. 3.Сб. Электронная 7 ехника в автоматике, вып. 3, Со 138, рис. 1, 1972.

-w-Vw-i

12

hr4