SU1394364A1 - Однотактный преобразователь посто нного напр жени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике . Цель - повьшение качества переходных процессов. Устройство содержит силовой 1 и дополнительный 2 ключи, управл емые блоком управлени  3. Силовой трансформатор имеет первичную 4, вторичную 5 и размагничивающую 6 обмотки. Вторична  обмотка 5 трансформатора через LCD-фильтр 12 подсоединена к выходным вьтодам. При замыкании силового 1 и дополнительного 2 ключей напр жение на конденсаторе 10 снижаетс . В это же врем  начинаетс  перезар д контура 16- 17 трехполюсника. Открываетс  диод 7, ток дополнительного ключа 2 спадает до нул  и он закрываетс , а ток в первичной обмотке 4 удваиваетс , достига  номинального значени . Таким образом, в устр-ве передача энергии в нагрузку осуществл етс  практически без потерь. 3 з.п. ф-лы, 2 ил. с S (Л

Description

со со

42

СО

о

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитани  дл  преобразовани  посто нного нап- р жени .

Цель изобретени  - повьшение качества переходных процессов.

На фиг.1 показана принципиальна  схема; на фиг.2 - диаграммы токов и направлений предлагаемого преобразовател  .

Преобразователь посто нного напр жени  (фиг.1) содержит силовой 1 и дополнительный 2 ключи, управл е- мые блоком 3 управлени , силовой трансформатор с первичной 4, вторичной 5 и размагничивающей 6 обмотками , диоды 7-9 и накопительный конденсатор 10. Вторична  обмотка 5 трансформатора через вьтр мительный диод 11 и выходной LCD-фильтр 12 подсоединена к выходным выводам преобразовател . Обмотки 4 и 6 соединены последовательно и подключены сво- бодными вьгоодами: первична  обмотка 4 через ключ t и размагничивающа  6 через диод 7 к первому входному выводу 13. Обща  точка обмоток 4 и 6 через диод 9 подключена к второму входному выводу 14. Крайний вывод размагничивающей обмот си 6 подс оеди- нен через ключ 2 к выводу накопительного конденсатора 10, соединенного другим выводом с входным выводом 14, а через диод 8 - с точкой соединени  ключа 1 с первичной обмоткой 4. Ключ 2 выполн етс  по схеме самовыключени , например, на высокочастотном тиристоре . Размагничивающа  обмотка 6 имеет чиcJIo витков VJ,, примерно равное числу витков W первичной обмот- ки 4 трансформатора.

В преобразователе по другому варианту размагничивающа  обмотка 6 вы полнена секционированной с промежуточным отводом от общей точки секций 6,1 и 6,2, которым она и подсоедин етс  к соответствующему выводу ключа 2, Число витков в секци х при этом целесообразно выбирать из соотношени 

, W|,

W - число витков в первичной

обмотке 4;

Wj - полное число витков в размагничивающей обмотке 6;

5 0 5 0 5 0

5 п

5

число витков в секции 6,1.

Преобразователь может содержать LCD-трехполюсник 15 (показан пунктиром ), образованный дросселем 16, конденсатором 17 и последовательно соединенными диЬдами 18 и 19,

Устройство работает следующим образом (рассмотрен вариант с подсоединением ключа 2 к крайнему выводу обмотки бис применением LCD-трех- полюсника, но диаграмма тока на ключе 1 iц, показана без учета тока трехполюсника),

В момент времени перед t (фиг,2) напр жение на ключе 1 равно напр жение на конденсаторе 10 - 2Uf,nT + и. Величина 4U определ етс  зар дом конденсатора 10 сверх напр жени  2U р,у за счет энергии индуктивности рассе ни  1/2 « расе 1 ич Напр жение в точке соединени  ветвей LCD-трехполюсника 15 равно UnMT- В момент t замыкаютс  оба ключа 1 и 2. Напр жение на ключе 1 падает до нул , к последовательно соединенным обмоткам 6.1 и 6.2 оказываетс  приложенным напр жение 2и„„ + ли, а напр жение в точке соединени  обмоток 4 и 6 равно половине этого значени  и диод 9 закрыт, В обмотках и ключах 1 и 2 течет ток, равный половине установившегос  значени  (поскольку включено двойное число витков). Напр жение на конденсаторе 10 снижаетс , В это же врем  начинаетс  перезар д jконтура 16-17 трехполюсника, а ток ключа 1 начинает нарастать за счет тока трехполюсника. Напр жение на конденсаторе 10 снижаетс  и в момент времени t становитс  равным продолжает снижатьс . Открываетс  диод 9, ток ключа 2 спадает до нул  и он закрываетс , а ток в обмотке 4 удваиваетс , достига  номинального значени . На интервале () завершаетс  и перезар д контура трехполюсника , а напр жение в его средней точке (точке соединени  диодов 18 и 19) достигает значени  2UnuT (диод 19 на пороге открывани ). В момент времени ti начинает закрыватьс  ключ 1. Ток первичной обмотки 4 замыкаетс  по цепи конденсатор 10 - диод 19 - конденсатор 17, напр жение на ключе 1 начинает нарастать, i а скорость нарастани  определ етс  последовательной емкостью последовательно соединенных конденсаторов 10

и 17. В момент tj напр жение на ключе 1 достигает значени  2U „„ , а на крайнем выводе обмотки 6 становитс  равным О, открываетс  диод 7 и нап- р жение на обмотке фиксируетс  на этом уровне (на нуле). Проходит процесс размагничивани  сердечника трансформатора . Однако из-за наличи  дополнительной энергии рассе ни  пер- вичной обмотки 4 напр жение на ключе 1 продолжает нарастать, зар жа  через открытый диод 8 конденсатор 10 В момент t завершаетс  разр д индуктивности рассе ни  и соответственно зар д конденсатора 10 и напр жение на ключе 1 снижаетс  до 2U , а в момент tj завершаетс  размагничивание сердечника трансформатора и напр жение на ключе 1 снижаетс  до Vfц, Далее процесс повтор етс .

При отсутствии в схеме узла ограничени  (LCD-трехполюсника) все процессы , кроме режима выключени , протекают так же и соответствуют эпюре фиг.2, на которой при этом уменьшаетс  только интервал (длительность нарастани  напр жени  на ключе ) .

В варианте по фкг.1 с использова- нием отвода обмотки 6 процессы проход т аналогично, но вместо напр жени  2Ujjj в процессе преобразовани  подставл етс  значение (1 + ---) .

По отношению к известному предлагаемый преобразователь имеет улучшенное качество переходных процессов.

Claims (4)

1. Однотактный преобразователь посто нного напр жени , содержащий силовой трансформатор, первый вывод первичной обмотки которого через си- ловой управл емый ключ соединен с первым входным вьгаодом преобразовател , вторична  обмотка силового трансформатора через выпр мительный диод и выходной LCD-фильтр подключена к выходным выводам преобразовател , на

копительный конденсатор, подключенный первым выводом к второму входному выводу преобразовател , а вторым выводом через первый диод - к первому выводу первичной обмотки силового трансформатора и к первому выводу дополнительного управл емого ключа, и блок управлени , выходы которого соединены с цеп ми управлени  силового и допол- нительного управл емых ключей, отличающийс  тем, что, с целью повьшени  качества переходных процессов, введен второй диод, включенный в пр мом направлении по отношению к направлению проводимости силового управл емого ключа между вторым входным выводом преобразовател  и вторым вьгаодом первичной обмотки силового трансформатора, а в силовой трансформатор введена размагничивающа  обмотка, первый вывод которой соединен с вторым выводом первичной обмотки, а второй вьшод через введенный третий диод соединен с первым входным выводом преобразовател , причем второй вывод дополнительного упт равл емого ключа св зан с размагничивающей обмоткой.

2.Преобразователь по п.1, о т - личающийс  тем, что второй вьгаод дополнительного управл емого ключа соединен с вторым выводом раз- магничиваннцей обмотки.

3.Преобразователь по п.1, отличающийс  тем, что второй вывод дополнительного управл емого ключа соединен с отводом от промежуточной точки размагничивающей обмотки,

4.Преобразователь по п.1, отличающийс  тем, что введен дополнительный конденсатор, подключенный первым выводом к первому выводу первичной обмотки силового трансформатора , а вторым выводом - через введенный, диод к второму вьтоду накопительного конденсатора и через последовательно соединенные введенные дроссель и п тый диод к второму входному выводу преобразовател .

« /

U/raat.

пит.

Ui JKl

г