SU1638776A2 - Преобразователь посто нного напр жени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитани . Цель изобретени  - повышение КПД и надежности путем уменьшени  динамических потерь при выключении транзисторов . Преобразователь содержит два противофазно управл емых инвертора 1 и 2, каждый из которых состоит из п однотактных инверторных  чеек 1 .1...1.п(2.1..,2п). Выходы однотактных инверторных  чеек 1.1 ... 1 .п(2.1 ...

Description

52 35

35

оэ оо $ |

о

к

...2.п) через выходные трансформаторы 3 (9) и выпр мительные диоды 1I (12) подключены к входу общего DLC- фильтра 13. Дл  уменьшени  динамичес- . ких потерь при выключении транзисторов параллельно последним включена демпфирующа  цепочка из первого диода 21 и первого конденсатора 23. Энерги  первого конденсатора 13 ре- JQ

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитани 

Цель изобретени  - повышение КПД и надежности путем уменьшени  дина- мических потерь при выключении транзисторов .

На чертеже представлена функциональна  схема предлагаемого преобразовател  посто нного напр жени .

Преобразователь содержит два противофазных управл емых инвертора I и 2, каждый из которых состоит из одного 1.1 (2.1) или нескольких l.n (2,п) синфазных последовательно или параллельно включенных однотактных мостовых инверторных  чеек с блоком 3 управлени , подключенных к входным выводам 4. Два выходных трансформатора 5 и 6, первичные обмотки 7.1....7.П (8.1-8.п) которых соединены с выходными выводами соответствующих однотактных мостовых 1 .1 ... .,,. (2.1...2.п) инверторов.Вторичные 9 и 10 обмотки трансформато- ров 5 и 6 через соответствующие выпр мительные диоды 11 и 12 и общий DLC-фильтр 13 подключены к выходным выводам 14. Размагничивающие обмотки 15 и 16 выходных трансформаторов 5 и 6 подключены к источнику 17 тока. Преобразователь содержит в каждом инверторе 1 и 2 дополнительные трансформаторы 18 и 19, а каждый-транзисторный ключ инвертора 1 (2) снабжен шунтирующей транзистор демпфирующей и рекуперационной цепочкой 20, состо щей из двух диодов 21 и 22, двух конденсаторов 23 и 24 и стабилитрона 25. Демпфирующа  цепочка образова на последовательно соединенными первым конденсатором 23 и первым диодом 21, анод которого через параллельно соединенные стабилитрон 25 и второй

куперируетс  в накопи-цель 33 энергии через рекуперационную цепочку, состо щую из второго диода 22, стабилитрона 25, дополнительного трансформатора 18 (19), резонансного дро,с- сел  32 и третьего диода 30, Выходные 8,9 и дополнительные 13,19 трансформаторы размагничиваютс  от источника 57 тока. 2 з.п. ф-лы. 1 ил.

конденсатор 24 и через второй диод 22 подключен к соответствующему выводу первичной обмотки 26.1....,26. (27.1...,27.п) дополнительного трансформатора 18 (19), Вторична  обмотка 28 (29) дополнительного трансформатора 18 (19) каждого инвертора через третий диод 30 -(31) и резонансный дроссель 32 подключена к накопителю

33энергии. Размагничивающие обмотки

34и 35 дополнительных трансформаторов 18 и 19 включены согласно-последовательно с размагничивающими обмотками 15 и 16 выходных трансформаторов 5 и 6 и подключены к источнику

17 тока.

В качестве накопител  33 может использоватьс  конденсатор входного или выходного фильтра преобразовател .

Преобразователь работает следующим образом.

Блок 3 управлени  формирует импульсы напр жени  пр моугольной формы , которые подаютс  в противофазе на базы транзисторов инверторов 1 и 2, Инверторы 1 и 2, поочередно включа сь , подключают первичные обмотки 7.1....7.П и 8.1....8.П выходных трансформаторов 5 и 6 к входным выводам 4, На первичных обмотках 7.1.....7.гч и 8.1,8.п формируетс  импульс напр жени , который трансформируетс  на вторичные обмотки 9 и 10 и размагничивающие обмотки 15 и 16. Напр жение вторичных обмоток 9 и 10 выпр мл етс  диодами 11 и 12, сглаживаетс  фильтром 13 и поступает на выходные выводы 14.

При запирании транзисторного ключа ток нагрузки коммутируетс  в конденсатор 23 через диод 21 в течение времени спада транзистора, тем самым формируетс  траектори  переключени  транзистора путем смещени  фронта тока относительно фронта напр жени  в сторону меньших динамических потерь, а конденсатор 23 зар жаетс  до величины входного напр жени  преобразовател . При отпирании транзисторного ключа конденсатор 23 разр жаетс  по цепи 23-26-22-25. На этом этапе конденсатор 23 и эквивалентна  индуктивность дополнительного трансформатора 18 и дроссел  32 представл ет собой последовательный резонансный контур, через который энерги  конденсатора 23 передаетс  в накопитель 33 энергии. При этом диод 30 открываетс  на врем  протекани  рекуперационного тока. Часть энергии конденсатора 23 возвращаетс  в размагничивающую цепь, состо щую из источника 17 тока и соединенных согласно-последовательно размагничивающих обмоток 15, 16, 34, 35 выход ных 5,6 и дополнительных 13, 19 трансформаторов, через дополнительный трансформатор 18. Тем самым уменшаетс  длительность разр да конденсатора 23, способству  расширению диапазона регулировани  преобразовател  но при этом гарантируетс  амплитуда разр дного тока через транзисторные ключи, так как величина тока размагничивающей обмотки 34 посто нна.

После разр да конденсаторов 23 сердечник дополнительного трансформатора 13 перемагничиваетс  током обмотки 34, при этом через первичные обмотки 26 протекает ток по цепи 26-22-25-21-26. Падение напр жени  на элементах 22,25,21 обеспечивает достаточную вольт-секундную площадь размагничающего импульса дополнительного трансформатора 13. Конденсатор 24 разгружает стабилитрон 25 по току

в начале разр да конденсатора 23,раз- .с магничивающих обмоток выходных трансформаторов .

р жа сь на этапе запертого состо ни  транзисторного через дифференциальное сопротивление стабилитрона 25.

В случае необходимости последо- вательного или параллельного соединени  однотактных мостов 1 .1 ... 1 ,п (2.1...2.п) в инверторе 1 (2) при переходе на повышенное входное напр жение питани  или увеличенную выход- ную мощность цепь сброса энергии

1

10

15

зар женных конденсаторов 23 синфазных однотактных мостовых инверторов содержит всего один дополнительный трансформатор 18 (19) с одной обмот- 5 кой 34 (35) размагничивани  и с единой целью из вторичной обмотки 28 (29), дроссел  32 и диода 30 (31), а число первичных обмоток 26 (27) равно числу транзисторов в синфазных однотактных мостовых инверторах 1.1....1.П (2.1...2.п). При этом все процессы, проход щие при рекуперации запасенной в конденсаторах 23 энергии, соответствуют описанным. Обмотки размагничивани  34, 35, 15, 16 всех инверторов включаютс  согласно- последовательно с источником 17 тока.

Claims (3)

1. 20Формула изобретени  1 . Преобразователь посто нного напр жени  по авт.св. № 1159129, отличающийс  тем,что, с целью повышени  КПД и надежности путем уменьшени  динамических потерь при выключении транзисторов,каждый транзисторный ключ шунтирован введенной демпфирующей цепочкой, состо щей из последовательно соединенных первого конденсатора и первого диода , параллельно которому включена введенна  рекуперационна  цепочка, состо ща  из последовательно соединенных второго диода, стабилитрона, шунтированного вторым конденсатором, и первичной обмотки введенного дополнительного трансформатора, вторична  обмотка которого через введенные последовательно соединенные третий диод и резонансный дроссель подключена к введенному накопителю энергии, а размагничивающие обмотки дополнительных трансформаторов включены согласно-последовательно в цепь раз25

   30

   35

   40

   форматоров.
2. 2.Преобразователь по п.1, о т л чающийс  тем, что в качестве накопител  энергии использован конденсатор входного фильтра преобразовател .
3. 3.Преобразователь по п.1, отличающийс  тем, что в качестве накопител  энергии использован конденсатор выходного фильтра преобразовател .