SU1136275A1 - Импульсный регул тор посто нного напр жени - Google Patents

Abstract

1. ИМПУЛЬСНЫЙ РЕГУЛЯТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕШМ, держащий включенное между входными выводами цепочку, состо щую из последовательно соединенных обмотки входного дрос сел , первого разделительного коиден .сатора и первичной обмотки изолирующего трансформатора, параллельно втори ноЙ обмотке которого включена цепочка из последовательно соединенных второго разделительного конденсатора и Г-образного ЬС-филЬтра, состо щего из обмотки сглаживающего дроссел  и конденсатора, включенного между вьЬсодными выводами дл  подклю|чени  нагрузки, причем параллель11О цепи из первого разделительного KOWденсатора и первичной обмотки изолируквдего трансфо$матсра включен регулирующий ключевой элемент, а паралг лельно цепи из второго разделительного конденсатора и вторичной обмот ки изолирующего трансформатора ВКЛИР чен шунтирующий диод, о тлича щ и и с   тем, что, с целью обеспечени  одновременного снижени  пульса адй выходного напр жени  и входного тока и улучшени  массогабаритных поi казателей, входной дроссель и сглаживающий дроссель 1,С-фнльтра тельно снабжены втapичны aI обмотками, кажда  из которых включена согласно по отношению к своей первичной обмотке ,, причем вторична  обмотка входно; го дроссел  включена параллельно пер вичной обмотке изолируннцего трансфор матора,. а вторична  обмотка сгйажи1 ю ван цего дроссел  включена параллельно вторичной обмотке изолирующего трансформатора. 2. Регул тор по п. 1, о т л и - чающийс тем, что, с целью 5Л упрощени  конструкции дросселей, последовательно в цепь вторичной обмотки по меньшей мере одного из указанных дросселей включен дополнительный подстраиваемый индуктивный элемент.,

Description

1 1 Изобретение относитс  к электротехнике , в частности к регул торам посто нного найр жени , позвол ющим получить регулируемь1е напр жени  на нагрузке. Известен регул тор посто нного напр жени , содержащий входной дроссель , регулирующий ключ, разделитель ный конденсатор, сглатгивающий дрос сель5 конденсатор фильтра, шунтирукгщий днод и нагрузку D1 Недостатком этого устройства  в л етс  отсутствие трансформаторной гальванической разв зки нагрузки и первичного источника электропитани . Наиболее близким к изобретению  вл етс  импульсный регул тор посто нного напр жени , содержащий включенную между входными выводами цепочку, состо щую из последовательно соединенных обмотки входного дрос сел , первого разделительного конденсатора и первичной обмотки изолирующего трансформатора, параллельно вторичной обмотке которого включена цепочка из последовательно соединенных второго разделительного конденса тора и Г-образного LC-фильтра, сост о щего из обмотки сглаживающего дроссел  к конденсатора, включенного между выходными выводами дл  под ключени  нагрузки, причем параллельно цепи из первого разделительного конденсатора и первичной обмотки изолирующего трансформатора включен регулирующий кшочевой элемент, а параллельно цепи из второго разделительного конденсатора и вторичной обмотки изолирзтащего трансформатора включен шунтирующий диод 2. Недостаток известного устройства состоит в том, что снижение пульсаций выходного напр лсеки  в нем достигаетс  использованием сложных магнитопроводов дросселей, что ведет к ухудщению массогабаритных показателей устройства. Кроме того, в устройстве невозможно одновременно снизить пульсаций тока в его входной и выходной цеп х. Целью изобретени   вл етс  обеспе чение одновременного снижени  пульса ций выходного напр жени  и входного тока, улучшение массогабаритных пока зателей, упрощение конструкции дросселей . Поставленна  цель достигаетс  тем что в импульсном регул торе посто н .ного напр жени , содержащем включен52 ную между входиы и выводами цепочку, состо щую из последовательно соединенных обмотки входного дроссел , первого разделительного конденсатора и первичной обмотки изолирующего трансформатора, параллельно вторичной обмотке которого включена цепочка из последовательно соединетгых второго разделительного конденсатора и Г-образного LC-фильтра, состо щего из обмотки сглаживающего дроссел  и конденсатора, включенного между выходными выводами дл  подключени  нагрузки, причем параллельно цепи из первого, разделительного конденсатора и первичной обмотки изолирующего трансформатора включен регулирующий ключевой элемент, а параллельно цепи из второго разделительного ковдеисатора и вторичной обмотки изолирующего трансформатора включен шунтирующий диод, входной дроссель и сглаж1-гвающий дроссель ,С ф1ШЬтра дополнительно снабжены вторичными обмотками, кажда  из которых пклгочепа согласно по отношению к своей первичной обмотке , причем вторична  обмотка входного дроссел  включена параллельно первичной обмотке изолиру1с цего трансформатора , а вторична  обмотка сглаживающего дроссел  включена параллельно вторичной обмотке изолирующего трансформатора. Кроме того, последовательно в цепь вторичной обмотки по меньшей мере одного из указанных дросселей включен дополюгтельный подстраиваемый индуктивный элемент. На фиг.1 и 2 представлепы схемы импульсного регул тора. В устройстве по фиг. 1 положительна  шина источника входного напр жени  соединена с началом первичной обмотки 1 входного дроссел  2, конец которой через входной разделительный конденсатор 3 соединен с началом первичной обмотки 4 изолирующего транс- , форматора 5. Конец первичной обмотки А соединен с отрицательной, шириной источника входного напр жени . Обща  точка соединени  обмотки I дроссел  2 с конденсатором 3 через регулирующий ключ.6соединена с отрицательной шиной. Вторична  обмотка 7 входного дроссел  2 включена параллельно первичной обмотке 4 трансформатора 5 таким образом, что ее конец соединен с началом обмотки 4. Вторична  обмотка 8 изолирующего трансформатора 5 своим началом через выходной разделительный конденсатор 9 св зана с концом первичной обмотки 10 сглаживающего дроссел  11, начало которой через соединенные параллельно конденсатор 12 фильтра и нагрузку 13 соединено с концом вторичной обмотки 8 изолирующего трансформатора 5. Обща  точка соединени  выходного разделительного конденсатора 9 и первичной обмотки 10 сглаживающего дроссел  11 через шунтирующий диод 14 св зана с концом обмотки 8, причем диод 14 анодом подключен к общей точке соединени  указанных элементов, а катодом - к концу обмотки 8. Вторична  обмотка 15 сглаживающего дроссел  I включена параллельно вторичной обмотке 8 изолирующего трансформатора 5 таким образом , что ее начало соединено с кон цом, а конец - с началом вторичной обмотки 8. В устройство, представленное на фиг.2, введены индуктивные злемен- ты 16 и 17, первый из которых вклкгчен последовательно с вторичной обмоткой 7 входного дроссел  2, а вто ра  - последовательно с вторичной обмоткой 15 сглаживающего дроссел  П . Принцип работы импульсного регул тора посто нного напр жени  в установившемс  режцме заключаетс  в следующем, При замыкании регулирующего ключа 6 одновременно протекают два процесса: накопление магнитной энергии в индуктивности входного дроссел  2 и передача энергии иэ разделительных входного и выходного конденсаторов 3 и 9 через изолирующий трансформатор 5 в сглаживающий фильтр, составленный из сглаживающего дроссел  11 и конденсатора 12 -фильтра и нагрузки 3, При этом шунтирующий диод 14 находитс  в выключенном состо нии, При выключении регулирующего ключа 6 также одновременно протекают два процесса: передачи магнитной энергии, накопленной во входном дрос селе 2, в входной разделительный конденсатор 3 и через изолирук ций трансформатор 5 в выходной разделительный конденсатор 9. При этом шунтирующий диод 14 включеи и магнитна  энерги  иэ сглаживающего дроссел  11 11 едаетс  в нагрузку 13 через вклюный шунтирующий диод 14. Вли ние вторичных обмоток обоих сселей на величину пульсаций тока х первичных обмотках и, как реьтат , на величину пульсаций входо тока и выходного напр жени  ре тора объ сн етс  тем, что при ложении к первичной и вторичной откам пропорциональных по величинапр жений на этапах замкнутого и омкнутого состо ний регулирук цего ча.производные токов в .них подчитс  зависимост м производные токов соответственно в первичной и вторичной обмотках дроссел ; напр же ни , прилоd . VjL женные соответственно к первнчной и вторичной обмоткам дроссел  на этапе замкнутого или разомкнутого состо ний регулирующего, ключа; Hbp,,L/uz взаимна  индуктивность обмоток; . 4, полные индуктивности первичной и ной обмоток, равные сумме их индуктивностей иамагничивани  и индуктивностей рассе ни . дг вед  обозначени  дл  п фициента трансформации, SSZ . . - коэффштиентэ св зи межL , ц обмотками, уравнеии  дл  скоросизменени  токов в обмотках можпереписать в виде: Кп Й1, и, Тгде bj/Uiji - коэффициент пропорциональности напр жений, приложенных к обмоткам дроссел . Производные токов в обеих обмотках могут принимать положительные, отрицательные и нулевые значени  в зависимости от соотношени  коэффициентов К, п Jk .а следовательно, в зависимости от соотношени  величин индуктивностей рассе ни  и приложенных напр жений, В предлагаемом регул торе дл  обоих дросселей используетс  соотнол шениё t когда производные токов в их первичных обмотках равны нули. Работа предлагаемого регул тора характеризуетс  практически полным отсутствием пульсаций входного тока и выходного напр жени  при значитель но меньших, по сравнению с другими типами регул торов, суммарных габари тах входного и сглаживак цего дросселей и конденсатора фильтра. В .случае необходимости изменени  фазы пульсаций в первичных обмотках дросселей на отрицательную использу

12

f

етс  необходимое соотношение параметров дросселей в диапазоне их значений: . Дл  реализации указанных режимов необходимо в конструкции дросселей заложить соответствующее соотношение между составл ющими ивдуктинностей обмоток L,, Ljiij, L, L, что требует высокой точности изготовлени  дросселей и усложн ет их конструкцию ,по этому с целью упрощени  кон струкции входного и выходного дросселей последовательно по крайней мере с одной из их обмоток подключаетс  по одной дополнительной подстраиваемой индуктивности, играющих, в этом случае, роль индуктивностей рассе ни . Поскольку по аторичшл4 обмоткам входного 2   сглаживающего 11 дросселей текут перенешше токи, не превьшающие токов пульсаций в дроссел х при отсутствии вторичных обмоток, то эти обмотки, могут быть выполнены тонким проводом, а следовательно, не вли ют существенно нд массогабаритные показатели дросселей. S с

Claims (2)

1. ИМПУЛЬСНЫЙ РЕГУЛЯТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий включенную между входными выводами цепочку, состоящую из последовательно соединенных обмотки входного дросселя, первого разделительного конден- .сатора и первичной обмотки изолирующего трансформатора, параллельно вторичной обмотке которого'включена цепочка из последовательно соединенных второго разделительного конденсатора и Г-образного LC-фильтра, состоящего из обмотки сглаживающего дросселя и конденсатора, включенного' .между выходными выводами для подклю;чения нагрузки, причем параллельно •цепи из первого разделительного конденсатора и первичной обмотки изолирующего трансформатора включен регулирующий ключевой элемент, а параллельно цепи из второго разделительного конденсатора и вторичной обмотки изолирующего трансформатора вклкг-< чей шунтирующий диод, отличающийся тем, что, с целью обеспечения одновременного снижения пульсаций выходного напряжения и входного тока и улучшения массогабаритных показателей, входной дроссель и сглаживающий дроссель LC-фнльтра дополнительно снабжены вторичными обмотками, каждая из которых включена согласно по отношению к своей первичной обмотке» причем вторичная обмотка входно; го дросселя включена параллельно пер· , вичной обмотке изолирующего трансферу ' матора». а вторичная обмотка сгйаживакяцего дросселя включена параллельно вторичной обмотке изолирующего трансформатора.

2. Регулятор по н.1, о т л и чающийся тем, что, с целью упрощения конструкции дросселей, последовательно в цепь вторичной обмотки по меньшей мере одного из указанных дросселей включен дополнительный подстраиваемый индуктивный элемент.

mil 136275

1 1136275 2