SU1078561A1 - Преобразователь высокого уровн посто нного напр жени - Google Patents

Abstract

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ВЫСОКОГО УРОВНЯ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ , содержащий два симметричных плеча, подключенных к входным выводам дл  подключени  источника электропитани , каждое из которых состоит из (n-f-l) управл емых ключей и диодов и равновитковых обмоток трансформатора, выходна  обмотка которого подключена к выходным выводам, где , 4 ... и т. д., отличающийс  тем, что, с целью повышени  надежности путем уменьшени  коэффициента загрузки по напр жению ключей и диодов, указанные плечи выполнены в виде согласно и последовательно соединенных поочередно управл емых ключей и равновитковых обмоток трансформатора , при этом указанные диоды шунтируют каждую обмотку и ключ, подключенные к входным выводам, а также каждую пару обмоток, включенных через управл емые ключи.

Description

00 О1

О) Изобретение относитс  к преобразовательной технике и может быть использовано в системах электропитани  дл  преобразовани  посто нного напр жени  одного уровн  в напр жение другого уровн . Известны преобразователи напр жени , содержащие несколько трансформаторов, первичные обмотки которых через ключи соединены последовательно и подключены к источнику питани , вторичные же обмотки трансформаторов через выпр митель с фильтром подключены параллельно к общей нагрузке 1} и 2. Недостаток таких преобразователей - больщое количество моточных изделий (трансформаторов , дросселей фильтра), в одном устройстве, кроме того, затруднено выравнивание .напр жени  на ключах и конденсаторах делител  напр жени  из-за разброса характеристик элементов преобразовател . Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  устройство, в котором дл  делени  высокого входного напр жени  используетс  только один трансформатор с несколькими равновитковыми обмотками, содержащее два симметричных плеча, подключенных к входным выводам дл  подключени  источника электропитани , каждое из которых состоит из п обмоток трансформатора и (п-ь1) управл емых ключей и диодов 3. Недостатком известного устройства  вл етс  больщой и неравномерный коэффициент нагрузки по напр жению ключей и диодов преобразовател . Цель изобретени  - повыщение надежности путем уменьшени  коэффициента загрузки по напр жению ключей и диодов. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в преобразователе, содержащем два симметричных плеча, подключенных к входным выводам дл  подключени  источника электропитани , каждое из которых состоит из (п + 1) управл емых ключей и п равновитковых обмоток трансформатора, выходна  обмотка которого подключена к выходным выводам, где п 3, 4 ... и т. д., указанные плечи выполнены в виде согласно и последорательно соединенных поочередно управл емых ключей и равновитковых обмоток трансформатора, при этом указанные диоды шунтируют каждую обмотку и ключ, подключенные к входным выводам, а также каждую пару обмоток, включенных уерез управл емые ключи. На чертеже приведена функциональна  схема преобразовател . Преобразователь содержит трансформатор 1 с равновитковыми обмотками 2-9 и выходной обмоткой 10, образующей выходные выводы и подключенной к н грузке 11, управл емые ключи 12-21, диоды 22-31 и входные выводы дл  подключени  к источнику электропитани  32 и 33. Начало обмотки 2.соединено с ключом 12, а ее конец через ключ 13 соединен с началом обмотки 3 трансформатора 1. Конец обмотки 3 соединен с началом обмотки 4 через ключ 14: ключ 15 соедин ет конец обмотки 4 с началом обмотки 5. конец которой соединен с ключом 16. Через ключи 12-16 последоватально соединенные равновитковые обмотки 2-5 подключены к входным выводам 32 и 33. Диод 22 анодом подключен к концу обмотки 2, а катодом -.к первому входному выводу 32. Диод 23 анодом подключен к концу обмотки 3, а катодом - к началу обмотки 2 трансформатора 1. Соответственно диод 24 соедин ет начало и конец обмоток 3 и 4, а диод 25 - обмотки 4 и 5. Диод 26 катодом подключен к началу обмотки 5, а анодом - ко второму входному выводу 33. Аналогично равновитковые обмотки 6-9 трансформатора 1 соединены последовательно и согласно с ключами 17- 21 и подключены к входным выводам 32 и 33. а диоды 27-31 образуют цепь возврата энергии (рекуперации) из последовательно соединенных через эти диоды обмоток 6-9 трансформатора 1 в источник питани . К обмотке 10 трансформатора 1 подключена нагрузка 11. Обмотки 2-5, ключи , диоды 22- 26 образуют первую симметричную цепь (первое плечо) преобразовател , а обмотки 6-9, ключи 17-21 и диоды 27-31 образуют соответственно второе йлечо преобразовател . Преобразователь работает следующим образом. Группы ключей 12-14 и 17-21 поочередно замыкают цепи из равновитковых обмоток трансформатора 2-5 и 6-9, создава  равные интервалы включенного и выключенного состо ни  первой (2-5) и второй ( групп идентичных обмоток трансформатора 1. На обмотке 31, следовательно, и на нагрузке 32 формируетс  переменное напр жение пр моугольной формы. При открытом состо нии ключей 12-14 напр жение источника питани  распредел етс  поровну между обмотками 2-5. Следовательно, npri напр жении источника равном Е и числе, равновитковых обмоток в каждом плече преобразовател  п напр жение на обмотках 2-9 трансформатора равно /,,, при этом к закрытым ключам 17 и 21 второго плеча преобразовател  через диоды 27 и 31 прикладываетс  напр жение с обмоток трансформатора 6 и 9 равное /„, а к ключам 18- 20 - через диоды 28-30 напр жение с двух равновитковых обмоток, равное ,. Уменьшение напр жени  на ключах А диодах преобразовател  позвол ет повыситьнадежность за счет уменьшени  коэффициента загрузки в случае применени  высоко34

вольтных ключей (транзисторов) или умень- сутствие конденсаторов дл  делени  входшить себестоимость преобразовател  за счетного напр жени  (по сравнению с аналовозможности применени  более дешевыхгами) позвол ет уменьшить вес и габариты

низковольтных транзисторов и диодов. От-преобразовател .

1078561

Claims (1)

1. (54Х ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ВЫСОКОГО УРОВНЯ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий два симметричных плеча, подключенных к входным выводам для подключения источника электропитания, каждое из которых состоит из (п+1) управляемых ключей и диодов и равновитковых обмоток трансформатора, выходная обмотка которого подключена к выходным выводам, где п=3, 4 ... и т. д., отличающийся тем, что, с целью повышения надежности путем уменьшения коэффициента загрузки по напряжению ключей и диодов, указанные плечи выполнены в виде согласно и последовательно соединенных поочередно управляемых ключей и равновитковых обмоток трансформатора, при этом указанные диоды шунтируют каждую обмотку и ключ, подключенные к входным выводам, а также каждую пару обмоток, включенных через управляемые ключи.