Трансформатор мотовилова Советский патент 1980 года по МПК H02M3/335 

(54) ТРАНСФОРМАТОР МОТОВИЛОВА .

.1. , Изобретение относится к преобразовательной технике,а именно к понижающим преобразователям постоянного напряжения в постоянное. Известны аналогичные преобразователи - инверторы, состоящие из инвер тора с трансформаторным в кодом на переменном токе и выходного выпрямителя. Коэффициенты передачи конверто ра по напряжению больше двух, что ограничивает его функциональные возможности . Недостатком устройства является относительное увеличение весогабарит ных параметров из-за наличия явно , выраженного инверторного и выпрями тельного звена. Наиболее близким по технической сущности является трансформатор Мотовилова постоянного тока, содержащий трансформатор с 2п обмотками, по п обмоток,в левой и пра;эой частях схемы,подключенными к источнику и нагрузке через 2п ключей и 40 диодо и обладает коэффициентом передачи по напряжению К п+1. При работе трансформатора ключи попеременно подключают то левую, то правую части секций обмоток трансформатора. Секции одной части обмотки оказываются включенными последовательно между нагрузкой и источником, а другой-параллельно нагрузке. В результате напряжение источника делится поровну на п+1 между .последовательными обмотками и остальными параллельными, напряжение на нагрузке в п+1 ; раз меньше чем у источника 2 i Недостатки устройства обусловлены большим количеством обмоток, ключей и вентилей, что снижает КПД, надеж- . ность и увеличивает весогабариты пре- образователя. Цель изобретения - повышение КПД и уменьшение весогабарйтных параметров преобразователя. Поставленная цель достигается тем, что в трансформаторе Мотовилова , постоянного тока, содержащем две,последовательно соединенные системы секций обмоток, подключенные разноименно через ключи к одному полюсу источника питания и через обратные диоды ко второму полюсу, секции обмо|ток соединены попарно симметрично, так что начала и концы попарно симметричнЕлх секций обмоток соединены гальванически на выходе, а начала секций заглунтированы конденсаторами. . На фиг.1 .приведена схема преобразователя при к 4; на фиг. 2 диаграмма его работы.

Преобразователь содержит преобразовательный трансформатор, включенный между источником 1 и нагрузкой 2,с обмотками 3-6, входы которых через обратные диоды 7-10 подключены ко второму полюсу источника постоянного напряжения (в данном примере он заземлен). Все обмотки соединены в две последовательные цепи через управляемые ключи 11-14.

Преобразователь работает следующим образом. Ключи 11,13 и 12,14 включаются поочередно, согласно диаграмме на фиг.2. При подключении входов обмоток 3 и 5 к источнику 1 постоянный ток в обмотках 4 и 6 поступает через обратные диоды 8 и 10, а диоды 7 и 9 в это время заперты обратным напряжением. Затем на следующем полупериоде эти процессы повторяются в симметрично-противоположных.ключах 12 и 14, обмотках 4 и 6 и соответствующих диодах. На обоих полупериодах обмотки 3 и 4 оказываются включенными последовательно между источником 1 и-землей, и напряжение источника 1 делится между ними на два , в результате коэффициент передачи ступени каскада 3-8 равен двум. Пониженное в два раза напряжение первого каскада питает такой же каскад 9-14, :ia котором оно также понижается в два раза, и общий коэффициент трансформации с всей схемы райен четырем. При включении ключа 11 конденсатор 15 разряжается через ключи 6 и 5 и запирает ключ 6, дроссель 16 в эттз время ограничивает вы-ходной ток каскада.

В предлагаемом устройстве количестве обмоток, диодов и ключей равно 2 Bog2 К, или, в данном случае - 4, В известном устройстве с таким же

К количество ключей равно 8, диодОв 8, обмоток б, выводов обмоток 12. Количество ключей, диодов и обмоток снижается в K-l/Bo. к раз. Соответственно уменьшается установленная мощность вентилей и потери энергии в них. Весогабаритные параметры, трансформатора уменьшаются за счет уменьшения количества обмоток и их выводов..

Формула изобретения

Трансформатор, содержащий две последовательно соединенные системы секций 6бмоток, подключенные разноименно через ключи к одному полюсу источника питания и через обратные диоды ко второму полюсу, о т л ич а ющ и йс я тем, что, с цел «-.о повьпления КПД и уменьшеЕ1ия веоогабаритных параметров, секции обмоток соединены попарно симметрично, так что начала и концы попарно симметричных секций обмоток соединены гальванически на выходе, а начала, секций зашунтированы конденсаторами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Веселовский О.Н, и др. Основы электротехники. М., ВТШТ, 1977, с. 264-267.

л;

7 f

9нтЛ

Фиг. ;