Конвертор Советский патент 1982 года по МПК H02M3/335 

(54) КОНВЕРТОР

Изобретение относится к преобразовательно технике и может бь1ть использовано в источниках питания радиоэлектронной аппаратуры. Известны конверторы с промежуточнымпреобразованием в переменный ток, имеющие выходной выпрямитель с емкостным фильтром 11. Наиболее близким к изобретению является конвертор, содержащий двухтактный инвертор с силовым трансформатором, вторичная обмотка которого подключена к выпрямительным даодам, а средний вывод вторичной обмотки подключен к первому входному захсиму выходного емкостного фильтра f2. В указанных конверторах для получения ; низкого уровня пульсаций выходного напряжешя применяют в выходных фильтрах кон денсаторы большой емкости. Однако при вы ких частотах коммутации и минимальных зна чениях нагрузки в подобных конверторах возможен режим однотактного выпрямления, «гго влечет за собой снижение надежности и ,КПД вследствие одностороннего насыщения сердечника силового трансформатора инвертора. - Цель изобретения - повышение надежности за счет устранения однотактного режима и КПД и расишрение диапазона изменения нагрузки при высоких частотах коммутадии путем исключения режима однотактного вьшрямленияЭта цель достигается тем, что в конвертор, содержащий двухтактный инвертор с силовым трансформатором, вторичная обмотка которого подключена к вьшрямительным диодам, а средний вывод вторичной обмотки подключен к первому входному зажиму выходного емкостного фильтра, введены два дополнительных конденсатора и дроссель, причем канэдый из конденсаторов включен между средним выводом вторичной обмоткн и выходом соответствующего выпрямительного диода, подключенными соответственно к началу и концу дросселя, средний вьшод которого подключен к второму зажиму выходного фильтра На фиг. 1 представлена схема конвертора; на фиг. 2 - временные зпюры напряжений и токов элементов конвертораКонвертор содержит двухтактный инвертор 1 с силовым трансформатором, вторичная обмотка которого подключена к выпрямительным диодам 2 и 3 и выходному емкостному фильтру 4, к выходам диодов 2 и 3 подкл чены дополнительные конденсаторы 5 и 6, подсоединенные через дроссель 7 к фильтру 4 Конвертор работает следующим образом. Инвертор 1 формирует на своем выходе переменное напряжение прямоугольной формы которое в противофазе относительно среднего вывода вторичной обмотки силового трансформатора поступает на выпрямительные диоды 2 и 3. В фазе, соответствующей прово дящему состоянию диода 3, заряжается конденсатор 6. После смены полярности выходного напряжения инвертора конденсатор 6 через соответствующую полуобмотку дросселя 7 разряжается на выходной фильтр 4 и нагрузку, а конденсатор 5 через диод 2 заряжается. Указанное включение дросселя 7 не позволяет в течение рассматриваемого пол периода конденсатору 5 разряжаться на нагру ку. Поэтому перед очередной сменой полярности выходного напряжения инвертора на конденсаторе 6 напряжения меньше, чем на конденсаторе 5. И в следующий полупериод конденсатор 5 уже разряжется на нагрузку, а конденсатор 6 находится в режиме заряда. Работу конвертора поясняют временные эпю ры на фиг. 2, 1де: u(t) и u(t) напряжения, подводимые к диодам 2 и 3 соответ ственно; 1д2 и 1дз - токи через указанные диоды, U(,5 и U{,6 - напряжения на конденсаторах 5 и 6; и, и 1 - напряжения на полуобмотках W1 и W2 дросселя 7. Из представленных эпюр видно, что вследствие поочередного ризрща конденсаторов 5 и 6 диоды 2 и 3 находятся в проводящем состоянии поочередно через каждый попуперноц, т.е. мощность от инвертора поступает в нагру ку симметрично в каждый полупериод, при 9

иг.1 34 зтом соответствующим выбором величин конденсаторов 5 и 6 и индуктивности дросселя 7 можно обеспечить зтот режим и при малых нагрузках. Таким образом, введение в схему дополнительных конденсаторов и дросселя позволяет исключить однотактный режим работы инвертора и тем самым повысить надежность и КПД конвертора в щироком диапазоне изменения нагрузки, Формула изо-бретения Конвертор, содержащий двухтактный инвертор с силовым трансформатором, вторичная обмотка которого подключена к выпрямительным диодам, а средний вывод вторичной обмотки подключен к первому входному зажиму выходного емкостного фильтра, о тличающийся тем, что, с целью повыщения надежности за счет устранения однотактного режима и КПД и расщирения диапазона нагрузки при высоких частотах коммутации, в него введены два дополнительных конденсатора и дроссель, причем каждый из конденсаторов включен между средним выводом вторичной обмотки и выходом соответствующего диода, подключенными соответственно к началу дросселя, средний вывод которого подключен к второму входному зажиму выходного фильтра. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Захаров Ю. К. Преобразователи напряжения на полупроводниковых триодах. М., Воениздат, 1964, с. 64, рис. 41, с. 70, рис.47. 2.Ромащ Э. М- Транзисторные преобразователи в устройствах питания радиоэлектронной аппарттуры. М., Энергия, 1975, с. 63, 68, рис. 2-5.

Pui.t