SU1396217A1

SU1396217A1 - D.c. voltage converter

Info

Publication number: SU1396217A1
Application number: SU864056315A
Authority: SU
Inventors: Марк Григорьевич Тылес; Сергей Юрьевич Панфилов; Игорь Валентинович Полетаев; Ирина Павловна Савченко
Original assignee: Горьковский политехнический институт им.А.А.Жданова
Priority date: 1986-04-14
Filing date: 1986-04-14
Publication date: 1988-05-15

Abstract

Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано во вторичных источниках электропитани . Цель изобретени - улучшение удельных энергетических характеристик преобразовател . Преобразователь содержит три однотактных инвертора I, 2, 3, которые содержат соответственно транзисторы 4, 5, 6, выходное 7, 8, 9 и размагничивающие 10, II, 12 од- нополупериодные выпр мители, выходные трансформаторы 13, 14, 15 с первичными 16, 17, 18, вторичными 19, 20, 21, размагничивающими 22, 23, 24, первыми 25, 26, 27 и вторыми 28, 29, 30 дополнительными обмотками. За счет введени цепей принудительного перемагничивани сердечники трансформаторов работают по полной петле гистерезиса, что обеспечивает более полное использование магнитного материала . 1 ил.The invention relates to electrical engineering and can be used in secondary power sources. The purpose of the invention is to improve the specific energy characteristics of the converter. The converter contains three single-ended inverters I, 2, 3, which contain, respectively, transistors 4, 5, 6, output 7, 8, 9 and demagnetizing 10, II, 12 one-half-rectifier, output transformers 13, 14, 15 with primary 16 , 17, 18, secondary 19, 20, 21, demagnetizing 22, 23, 24, the first 25, 26, 27 and second 28, 29, 30 additional windings. Due to the introduction of forced reversal circuits, the transformer cores operate along a full hysteresis loop, which ensures a more complete use of magnetic material. 1 il.

Description

57 г57 g

(Л(L

0000

Oi rsDOi rsD

: i 1 обретение относитс к преобразова- ; технике и может быть использо- I вано разработке мощных источников ; элек 1 рогвл ани .: i 1 acquisition refers to conversion; technology and can be used to develop powerful sources; elec 1 rogvl ani.

Цель изобретени - улучшение удель- иых энергетических характеристик преоб- ; ;13; ;ател .The purpose of the invention is to improve the specific energy characteristics of predominantly; ;13; ; atel.

i,-a чертеже приведена электрическа схе , ;р .()( ;р; ЗОВатеЛЯ.i, -a the drawing shows the electrical circuit,; p. () (; p; OWNER.

i 1р 1:бразователь содержит три однотакт- ; 11Ы инвертора 1-3, каждый из которых состоит из силового транзистора 4 (5, 6), выходиого 7 (8, 9) и размагничиваюш,е- го И) (II, 12) одноиолупериодного выпр мител , выходного трансформатора 13 (14, j 15) с первичной 16 (17, 18), вторичной i 1 p 1: the brazovatel contains three one-tact; 11Y inverters 1-3, each of which consists of a power transistor 4 (5, 6), output 7 (8, 9) and demagnetized, its I) (II, 12) single-wave rectifier, output transformer 13 (14, j 15) with primary 16 (17, 18), secondary

19 (20, 21), размагничивающей 22 (23, 24), I первой 25 (26, 27) и второй 28 (29, 30) дополнительными обмотками. Размагничивающие выпр мители в каждом инверторе подключены к одноименным обмоткам трансформатора ио схеме с обратным вклю- чением диода, а выходные выпр мители - к вторичным обмоткам по схеме с пр мым включением диода.19 (20, 21), demagnetizing 22 (23, 24), I first 25 (26, 27) and the second 28 (29, 30) additional windings. The demagnetizing rectifiers in each inverter are connected to the transformer windings of the same name with the circuit with the reverse switching on of the diode, and the output rectifiers to the secondary windings according to the circuit with the direct switching on of the diode.

Выходные выпр мители инверторов соединены между собой параллельно и через Dl.C-фильтр (31-33) подключены к выходным выво.аам 34 и 35 преобразовател , ; ()бпи1Й вьпюд 35 которого соединен с об- ; щими выводами размагничивающих 10-12 и ; выходных 7-9 выпр мителей. Второй вывод размагпнчиваюнхих выпр мителей нодклю- чен к второму 34 выходному выводу преобразовател , эмиттеры транзисторов 4 - 6 объединены и подключены к одному (36) из входных выводов преобразовател , второй 1 ходной вывод (37) которого соединен с коллектором транзистора каждого i инвертора через первичную обмотку 16 (17, I 18) своего инвертора и включенную встреч- , но с ней последовательную цепочку из до- ; полнительных обмоток трансформаторов ; двух других инверторов, соединенных согласно .The inverter output rectifiers are interconnected in parallel and, via a Dl.C-filter (31-33), are connected to the output pins of a converter 34 and 35; () which 35 is connected to the ob-; demagnetizing terminals 10-12 and; weekend 7-9 rectifiers. The second output of demagnetizing rectifiers is connected to the second 34 output terminal of the converter, the emitters of transistors 4–6 are combined and connected to one (36) of the input terminals of the converter, the second 1 output terminal (37) of which is connected to the collector of the transistor of each i winding 16 (17, I 18) of its inverter and the connected encounter, but with it a sequential chain of up-; complementary windings of transformers; two other inverters connected according to.

Преобразователь посто нного напр жени работает следующим образом.The converter voltage is as follows.

Регулирующие транзисторы 4-6 включаютс попеременно не более, чем на треть периода следовани управл ющих импульсовControl transistors 4-6 are switched on alternately by no more than one third of the control pulse following period.

Когда регулирующий транзистор 4 от- , выпр мительный диод 7 проводит ток и энерги поступает через дроссель 32 DLC- фильтра 31-33 в нагрузку преобразовател . При этом начинает увеличиватьс намагничивающий ток в первичной обмотке 16 силового трансформатора 13, намаг- ничива его в пр мом направлении. Этот же ток протекает по дополнительным обмоткам 26 и 17 трансформаторов 14 и 15 намагничива их в обратном направлении. Когда регулирующий транзистор 4 выключаетс , выпр мительный диод 7 запираетс и энерги , накопленна в дросселе 32 DLC- фильтра 31-33 передаетс в нагрузку нре- образовател через диод 31.When the regulating transistor 4 from -, the rectifying diode 7 conducts current and energy is supplied through the inductor 32 of the DLC filter 31-33 to the load of the converter. In this case, the magnetizing current in the primary winding 16 of the power transformer 13 begins to increase, magnetizing it in the forward direction. The same current flows through the additional windings 26 and 17 of transformers 14 and 15 magnetizing them in the opposite direction. When the control transistor 4 is turned off, the rectifying diode 7 is locked and the energy stored in the choke 32 of the DLC filter 31-33 is transferred to the load of the converter through the diode 31.

Одновременно намагничивающий ток силового трансформатора 13 начинает убывать , протека через размагничивающую обмотку 22 и выпр мительный диод 10, замыка сь через нагрузку, конденсатор 33 DLC-фильтра 31-33, т. е. происходит процесс естественного раз.магничивани трансформатора 13.At the same time, the magnetizing current of the power transformer 13 begins to decrease, it flows through the demagnetizing winding 22 and the rectifying diode 10, closes through the load, the capacitor 33 of the DLC filter 31-33, i.e. the process of natural magnetisation of the transformer 13 occurs.

При включении регулирующего транзистора 5 начинает проводить диод 8 и энерги через дроссель 32 DLC-фильтра начинает поступать в нагрузку преобразовател . При этом силовой трансформатор 14 намагничиваетс в пр мом направлении за счет протекани тока по первичной обмотке 17, а силовые трансформаторы 15 и 13 намагничиваютс в противоположном направлении за счет протекани тока по дополнительным обмотка.м 30 и 25. Когда регулирующий транзистор 5 выключен, вы-, пр мительный диод 8 закрыт и энерги , накопленна в дросселе 32, через диод 31 DLC-фильтра передаетс в нагрузку преобразовател , поддержива ток нагрузки преобразовател посто нны.м. Одновременно происходит процесс естественного размагничивани трансформатора 14 за счет протекани тока по его размагничивающей обмотке 23 и выпр мительному диоду 11.When the control transistor 5 is turned on, the diode 8 begins to conduct and energy through the inductor 32 of the DLC filter begins to flow into the converter's load. In this case, the power transformer 14 is magnetized in the forward direction due to the flow of current through the primary winding 17, and the power transformers 15 and 13 are magnetized in the opposite direction due to the flow of current through the additional winding m 30 and 25. When the control transistor 5 is turned off, The direct diode 8 is closed and the energy stored in the choke 32 is transmitted through the diode 31 of the DLC filter to the converter load, maintaining the load current of the converter constant m. At the same time, the process of natural demagnetization of the transformer 14 occurs due to the flow of current through its demagnetizing winding 23 and rectifying diode 11.

При включении регулирующего транзистора 6 начинает проводить выпр мительный диод 9 и энерги через выходной дроссель 32 DLC-фильтра начинает поступать в нагрузку преобразовател . При этом силовой трансформатор 15 намагничиваетс в пр .мом направлении за счет протекани тока по первичной обмотке 18, а силовые трансформаторы 13 и 14 намагничиваютс в противоположном направлении за счет протекани тока по дополнительным обмоткам 28 и 29. Когда регулирующий транзистор 6 выключен, выпр мительный диод 9 закрыт и энерги , накопленна в дросселе 32, через диод 31 DLC- фильтра передаетс в нагрузку преобразовател , поддержива ток нагрузки преобразовател посто нным. Одновременно происходит процесс естественного размагничивани силового трансформатора 15 за счет протекани тока по его размагничивающей обмотке 24 и выпр мительному диоду 12.When the control transistor 6 is turned on, a rectifying diode 9 begins to conduct and energy through the output choke 32 of the DLC filter begins to flow into the converter's load. In this case, the power transformer 15 is magnetized in the right direction due to the flow of current through the primary winding 18, and the power transformers 13 and 14 are magnetized in the opposite direction due to the flow of current through the additional windings 28 and 29. When the control transistor 6 is turned off, the rectifying diode 9 is closed and the energy stored in choke 32 is transmitted through the diode 31 of the DLC filter to the converter load, keeping the converter load current constant. At the same time, the process of natural demagnetization of the power transformer 15 occurs due to the flow of current through its demagnetizing winding 24 and rectifying diode 12.

При подаче положительного импульса на базу регулирующего транзистора 4 все процессы повтор ютс .When a positive pulse is applied to the base of the control transistor 4, all processes are repeated.

Таким образом, за счет введени цепей принудительного перемагничивани сердечник каждого силового трансформатора может перемагничиватьс от -В до Ч-В (BS - индукци насыщени материала сердечника ) за счет рабочих токов соседних звеньев, что приводит к более полному использованию магнитного материала сердечника, а следовательно, к улучщению удельных энергетических характеристик. Устройство обеспечивает надежное пере.магничивание силовых трансформаторов даже при выходе из стро одного однотактного звена.Thus, due to the introduction of forced reversal circuits, the core of each power transformer can re-magnetize from -B to F-B (BS - induction of core material saturation) due to operating currents of neighboring links, which leads to more complete use of the magnetic material of the core, and therefore to improve the specific energy characteristics. The device provides reliable re-magnetization of power transformers even when one single-ended link breaks down.

Claims

Invention Formula

A constant-voltage converter containing three single-ended inverters, each of which contains a power transistor, an output transformer with a primary, a secondary and demagnetizing windings, a demagnetizing single-wave rectifier with a reverse turn-on diode, connected to a demagnetizing winding, and an output single-loop diode connected to the demagnetizing winding, and an output single-pole diode connected to a demagnetizing winding, and an output single-pole diode connected to a demagnetizing winding, and an output single-pole diode connected to a demagnetizing winding, and an output single-pole diode connected to a demagnetizing winding; a driver with a direct diode connected to the secondary winding, the outputs of the demagnetizing rectifiers of the inverters are connected in parallel, and the connected in parallel dnye rectifiers inverters connected to the output terminals via a common DLC-filter,

The emitters of the transistors are combined and connected to one of the input pins, characterized in that, in order to improve the specific energy characteristics, the output transformer of each AI-Rotor is provided with two additional windings, while the second input terminal is connected to the collector of the power transistor of each inverter through the primary the transformer's winding of its inverter and the series chain connected in opposite with it from the additional windings of the transformers of two other inverters connected according to asno, with the common output of the converter and the first

The demagnetizing and output terminals of the inverter rectifiers are combined, and the second demagnetization rectifiers are connected to another output terminal of the converter.