SU1206936A1 - Транзисторный преобразователь посто нного напр жени - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в источниках вторичного электропитани  систем радиотехники, автоматики и вычислительной техники.

Целью изобретени   вл етс  повышение . КПД и надежности путем симметрировани  режима работы трансформатора преобразовател .

На фиг. 1 изображены свитые провода дополнительных обмоток дл  датчика Несимметрии; на фиг. 2 - конструктивное выполнение трансформатора транзисторного преобразовател  на фиг. 3 - схема одного из вариантов реализации транзисторного преобразовател  посто нного напр жени  (двухтактный усилитель мощности с трансформатором со средней точкой); на фиг. 4 - эпюры напр жени  на выхо де датчика несимметрии при несимметричном режиме работы трансформатора преобразовател .

Транзисторный преобразователь (фиг. 3) состоит из ключевых элементов 1, включенных по двухтактной схеме с трансформатором 2, и блока 3 управлени , соединенного с ключевыми элементами 1 и с дополнительной обмоткой дл  датчика несимметрии.

Датчик несимметрии выполнен в вид двух дополнительных обмоток 4 и 5, размещенных на сердечнике трансформатора 2 (фиг. 2)и включенных встречно , причем провод одной обмотки намотан на провод другой обмотки (фиг. 1), причем датчик несимметрии подключен к блоку 3 управлени  через узел 6 симметрировани .

Устройство работает следующим образом .

При подаче на управл ющие входы ключевых элементов с блока 3 управлени  импульсного напр жени  (сигнала вида меандр или с паузой на нуле) ключевые элементы , попеременно открыва сь и закрыва сь, навод т пр моугольное переменное напр жение на обмотках трансформатора 2. На дополнительных обмотках 4 и 5 также наводитс  переменное напр жение однако ввиду того, что дополнительные обмотки 4 и 5 свиты между собой и одновременно намотаны на сердечник трансформатора 2, а также включены встречно, сигнал основного переменного напр жени  полностью подавл етс . Поток рассе ни , возни

кающий около сердечника трансформатора 2, пересекает скрученные витки обмоток 4 и 5, которые могут быть расположены перпендикул рно или параллельно измен ющемус  потоку. Причем провод одной из дополнительных обмоток, например, 4  вл етс  сердечником другой ( обмотки 5). Перемеииые токи могут быть определены по ЭДС,

наводимой в витках дополнительных обмоток . По закону электромагнитной индукции

15

20

даи5

0

где Е

gtvm

0

5

- ЭДС на выходе датчика несимметрии , состо щего из двух встречно включенных дополнительных обмоток 4 и 5

Н, - потокосцепление дополнительной обмотки 4 при прин тии дополнительной обмотки 5 ее сердечником

W - потокосцепление дополнительной обмотки 5 при прин тии дополнительной обмотки 4 ее сердечником, В свою очередь

М, iS,(J(fT,H)d8 u;,,S,Co34,&i,;

.-.S,,( uJ,S,KCosVi, где и)., , LX}, - нормированные числа

0

3,;5г N. f.

5

0

витков на единицу длины обмоток 4 и 5;

-площади витка обмоток 4 и 5;

-магнитные проницаемости обмоток 4 и 5;

-углы между векторами нормали hi , м к поверхност м ограниченным

витками обмоток 4 и 5; - вектор напр женности

магнитного пол . Тогда

52,r-(-0,S,f,Cos4 ,-iO,.,(),

т.е. имеем сигнал с датчика, пропорциональный скорости изменени  полного тока во времени при нарушении симметрии. Сигнал с датчика также не симметричен и поступает через узел 6 симметрировани  в блок 3 управлени  дл  изменени  режима работы ключевых элементов 1. Эпюры

напр жени  на выходе датчика несимметрии при несимметричном режиме работы ключевого усилител  мощности показаны на фиг..4.

При углах (оптимальный случай), сигнал с датчика неснммет- рии равен максимальному значению. Дальнейшее увеличение амплитуды напр жени  датчика несимметрии возможно при выполнении дополнительных обмоток из материала, имеющего высокое значение магнитной проницаемости (, )

Таким образом, напр жение, возникающее на датчике несимметрии, . вл етс  наиболее полной информа- ,ционной характеристикой о электро- ,магнитном режиме сердечника трансформатора без нарушени  режима его работы. Далее сигнал с датчика несимметрии может быть преобразован дл  регулировани  длительности полу периодов задающего генератора или

5

10

06936 .4

дл  непосредственного воздействи  на ключевые элементы I.

Введение дополнительных обмоток дл  датчика несимметрии предложенным способом позвол ет повысить надежность и КДЦ транзисторного преобразовател  посто нного напр жени  за счет исключени  несимметричного режима работы трансформатора, а также исключени  датчика в иесим- метрии из силовых цепей преобразовател .. Конструкци  предлагаемого трансформатора не отличаетс  от известной , а количеств о витков дополнительных обмоток 4 и 5 не превьш1а ет 10.

Наиболее целесообразно использовать изобретение при проектировании мощных транзисторных преобразователей на повьш1енных частотах, где значительное вли ние оказывает разница во временах рассасывани  неосновных носителей н области без ключевых элементов.

t5

20

:

Фиг2

Фиг.З

Фмг.

Редактор Н.Пушненкова

Составит 1ль В.Ежов

Техред М.Надь Корректор В.Бут га

Заказ 8732/58 Тираж . Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

Филиал ШШ Патент, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

Claims (3)

1. ТРАНЗИСТОРНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий ключевые элементы, подключенные к первичной обмотке трансформатора, вторичная обмотка которого подсоединена к выходным выводам преобразователя, а две дополнительные обмотки, соединенные встречно-последовательно, связаны своими крайними выводами с блоком управления, выходы которого подключены к управляющим входам ключевых элементов, отличающийс я тем, что, с целью повышения надежности и КПД путем симметрирований режима работы трансформатора преобразователя, провод одной дополнительной обмотки намотан на провод другой дополнительной обмотки, причем первые крайние выводы этих обмоток соединены между собой, а вторые крайние выводы соединены с блоком управления через введенный узел симметрирования.
2. 2. Преобразователь по π. 1, отличающийся тем, что одна из дополнительных обмоток выполнена иэ ферромагнитного вещества.
3. 3. Преобразователь по π. 1, отличающийся тем, что обе дополнительные обмотки выполнены из ферромагнитного вещества.

   Фиг.1