Преобразователь постоянного напряжения Советский патент 1982 года по МПК H02M7/537 

жатдем N ключевых элементов, управляющие электроды которых соединены между собой и подключены к задающем генератору, одни из силовых электро дов подключены к началу первич- . ных обмоток соответствующих двухобмоточных трансформаторов, начала вторичных обмоток каждого из которы соединены между собой и подключены через последовательно соединенные, входные и выходные выводы к-другим силовым электродам ключевых элементов, при этом соединены между собо соответственно конец вторичной обмотки первого, второго,..., N-ro двухобмоточного трансформатора с ко цом первичной обмотки второго,..., N-ro, первого двухобмоточного трансформатора , между концами вторичной и первичной обмотки каждого из двух обмоточных, трансформаторов включен диод в прямом направлении. На чертеже представлена схема устройства. Устройство содержит N ключевых элементов 1.1, 1.2, 1.3,....N (пер вая цифра означает элемент, а втора его порядковый номер. При это,м в качестве примера ключевые элементы выполнены на транзисторах. Управляющие электроды соединены между со бой и подключены к задающему генератору 2. Одни из силовых электродов каждо го из ключевых элементов подсоединены к началам первичных обмоток (ЗД, 3.2,...,3.N) соответствующих двухобмоточных трансформаторов 4.1,4.2,...,4.N. Начала вторичных обмоток 5.1, 5.2, 5.3,...,.5.N двух обмоточных трансформаторов -4.1, 4.2 4. 3, .. ., 4. соединены между собой и через источник 6 питания и нагрузку подключены к соединенным вместе вторым силовым электродам (в частности коллекторам транзисторов) 1.1 1.2,1.3,...,1.N. Конец обмотки 5.1 соединен с концом обмотки 3.2, конец обмотки 5.2 соединен с кондом обмотки 3;3 и т.д., а конец обмотки 5.N соединен с концом обмотки 3.1. Между концами обмоток 5.1 и 3.1,5.2 и 3.2 и 5.N и 3.N включены соответствующие диоды 8.1,,..,8.fJ в прямом направлении. В нормальном режиме преобразователя диоды 8.1 - 8.N в работе не участвуют, поскольку напряжения, во никающие на обмотках трансформаторов 4.1 - 4.N из-за различия токов ключевых элементов малы и не превышают порога включения диода,. Поясним, почему малы напряжения на обмотках трансформаторов 4.1 - 4.N . Если токи ключевых элементов одинаковы, то из-за того, что они протекают по первичной и вторичной обмотке каждого трансформатора в противоположных направлениях, их магнитные потоки взаимно компенсируются и напряжения на обмотках равны нулю, т.е. последовательно с каждым ключевым элементом 1.1 - 1.N действует нулевая индуктивность. Как только токи начинают различаться, сразу возникает разностный магнитный -поток, который приводит к тому, что последовательно с ключевым элементом, ток которого больше, действует положительное сопротивление индуктивности, а у которого ток меньше - отрицательКое сопротивление индуктивности. Это сразу же выравнивает токи ключевых элементов, не позволяя.возрастать их различию. Таким образом, при наличии токов через ключевые элементы 1.1 1.N на обмотках трансформаторов 4.1 4.N всегда присутствуют незначительные напряжения. Если один из ключевых элементов например 1.1, вышел из строя (сгорел, т.е. имеет место разрыв), то ток по обмотке 3.1 и 5.N стает равным нулю и последовательно с ключевыми элементами 1.2 - 1.N действует индуктивность,равная индуктивности холостого хода трансформатора. На обмотке 5.1 возникает большое напряжение, которое приводит к открыванию диода 8.1. Этот диод закорачивает концы обмоток 3.1 и 5.1, как бы отключая трансформатор 4.1, и ток ключевого элемента 1.2 протекает через обмотку 3.2, диод 8.1, обмотку 5.N. Тем самым восстанавливается ток через обмотку 5.N, соответственно уменьшается индуктивность, последовательно действующая с ключевыми элементами 1.2 - 1.N, и преобразо,ватель продолжает свою работу как и в нормальном, режиме, только один из ключевых элементов в работе не участвует. Таким образом, выход из строя одного из ключевых элементов не .приводит к выходу из строя всего преобразователя, что повышает надежность всего устройства. Формула изобретения Преобразователь постоянного напряжения, содержащий N ключевых элементов, управляющие электроды которых соединены между собой и подключены к задающему генератору, одни из силовых электродов подключены к началу первичных обмоток соответствующих двухобмоточных трансформаторов, начала вторичных обмоток каждого из которых соединены между собой и подключены через последовательно соединенные входные и выходные выводы к другим силовым электродам

ключевых элементов, при этом соединены между собой соответственно конеЦ вторичной обмотки первого второго,..., М -го двухобмоточного трансформатора с концом первичной обмотки второго третьего,...,М-г первого двухобмоточного трансформатора, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности путем сохранения работоспособности при выходе из строя одного из ключевых элементов, между концами вторичной и первичной обмотки каждого из двухобмоточных трансформаторов включен диод в прямом направлении.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Моин B.C. и др. Стабилизированные транзисторные преобразователи. М., Энергия, 1972, с. 438.

2.Патент США 3.467851, кл. 321-27, 1967.