SU1670755A1 - Регулируемый преобразователь посто нного напр жени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитани . Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей путем обеспечени  работоспособности при изменении нагрузки от холостого хода до короткого замыкани . Преобразователь содержит две одинаковые инверторные  чейки 1, 2, блок управлени  3 и выходной выпр митель 13. Кажда  инверторна   чейка 1, 2 выполнена по мостовой схеме с накопительными дроссел ми 4, 5 и управл емыми ключами 6 и 7. При включении управл емого ключа 7 происходит накопление энергии в накопительном дросселе 5 и резонансный зар д конденсатора 10 током накопительного дроссел  4. Параллельно конденсатору 10 включен через ограничительный дроссель 11 трансформатор 12, ток первичной обмотки которого близок по форме к синусоидальному, сдвинотому на 90° относительно напр жени  на конденсаторе 12. Регулирование выходного напр жени  преобразовател  осуществл етс  методом геометрического суммировани  путем изменени  сдвига фаз сигналов управлени  управл емыми ключами 6, 7 инверторных  чеек 1, 2. 3 ил.

Description

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

Цель изобретени -расширение функциональных возможностей путем обеспечени  работоспособности в диапазоне нагрузок от холостого хода до короткого замыкани .

На фиг. 1 показана принципиальна  схема; на фиг. 2-диаграммы токов и напр жений на элементах инверторной  чейки (индексы соответствуют номеру элемента по фиг. 1); на фиг. 3 - диаграммы токов преобразовател .

Праобразователь (фиг. 1) содержит две одинаковые инверторные  чейки 1 и 2, подключенные параллельно к входным выводам преобразовател , и блок управлени  3. Кажда   чейка выполнена по мостовой схеме , два плеча которой образованы накопительными дроссел ми 4 и 5, а два другие плеча - управл емыми ключами 6 и 7, шунтированными обратными диодами 8 и 9. К выходной диагонали моста подключен конденсатор 10 и через ограничительный дроссель 11 первична  обмотка трансформатора 12. Вторичные обмотки трансформаторов 12 обеих  чеек подключены к входу общего выходного выпр мител  13. Блок управлени  3 структурно содержит задающий генератор 14, фазосдвигающийузел 15 и выходные триггеры 16, 17.

Преобразователь работает следующим образом.

В момент времени ti, когда на управл емый ключ 7 поступает включающий сигнал

а

vj

о

vj О1

сл

Sy, а на ключ 6 выключающий сигнал 5б,ток is дроссел  5 равен нулю (фиг. 2).

В момент времени ti энерги , накоплени  в дросселе 4, начинает поступать в нагрузку по контуру: + Книг..., дроссель 4, дроссель

11,трансформатор 12, управл емый ключ 7, - 11Пит (где + 1)пит и -Упит соответственно положительный и отрицательный входные выводы преобразовател , подключенные к источнику питани ). В дросселе 5 начинает протекать линейно возрастающий ток Is, замкнутый в контуре через входные силовые выводы преобразовател  и управл емый ключ 7. На конденсаторе 10 возникает напр жение U, начинающеес  с нул  и имеющее форму положительной синусоиды (половину периода). В течение этого периода времениток 1ц, протекающий в дросселе 11 и первичной обмотке трансформатора

12,измен етс  по закону, близкому к коси- нусоидальному. Трансформатор 12 передает этот ток через выпр митель 13 в нагрузку. После уменьшени  напр жени  Uio на конденсаторе 10 до нул  в момент времени t2 оно ограничиваетс  на нулевом уровне вследствие открытого обратного диода 8. Включение диода приводит к замыканию тока М в контуре, состо щем из дроссел  4, входных выводов преобразовател  и диода 8, и неиспользованна  энерги  дроссел  4 поступает в источник питани . Ток 1ц замыкаетс  в контуре - дроссель 11, трансформатор 12, управл емый ключ 7, диод 8. Причем этот ток, трансформированный во вторичную обмотку трансформатора 12, также как и в предыдущем такте поступает в нагрузку через выпр митель 13. В течение этого периода времени ток is дроссел  5 продолжает линейно возрастать. В момент времени 1зэнерги  накопленна  вдросселе 5 за период , начинает поступать в нагрузку и процессы в схеме повтор ютс , но с противоположным знаком токов и напр жений на элементах схемы. Преобразователь работает аналогичным образом во всем диапазоне изменени  нагрузки от холостого хода до короткого замыкани .

Регулирование выходного напр жени  преобразовател  осуществл етс  за счет геометрического сложени  токов инвертор- ных  чеек (фиг. 3), которые работают в

режиме источника тока. Суммирование токов И и la, резонансных инверторных  чеек 1 и 2 одинаковой формы с напр жени ми управлени  S и Se и сдвинутых друг относительно друга на угол уз осуществл етс  за

счет параллельного включени  вторичных обмоток трансформатора 12. При условии равенства амплитуд этих токов и допущении, что они измен ютс  по косинусоидальному закону, можно регулировать амплитуду выходного напр жени  преобразовател  от нул  до номинального значени  путем изменени  угла от нул  до 180°.

20

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Регулируемый преобразователь посто нного напр жени , содержащий выходной выпр митель, и две инверторные  чейки, кажда  из которых имеет ограничительный

   дроссель и выполнена по мостовой схеме, два плеча которой, соединенные с первым входным выводом преобразовател , образованы управл емыми ключами, и два дру гие плеча, соединенные с вторым входным

   выводом преобразовател , - накопительными дроссел ми, а в выходную диагональ включен конденсатор, первый вывод которого соединен с первым выводом первичной обмотки трансформатора, отличающ и и с   тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей путем обеспечени  работоспособности в диапазоне нагрузок от холостого хода до короткого замыкани , второй вывод первичной обмотки

   трансформатора через ограничительный дроссель соединен со вторым выводом конденсатора , встречно параллельно каждому управл емому ключу включен введенный обратный диод, а вторична  обмотка трансформатора каждой инверторной  чейки подключена к входу выходного выпр мител .

   ЪV

   о

   пит

   1

   e

   5r

   A

   7

   N

   //

   J tf

   Л

   ю.

   л

   Fr

   fl

   T

   14

   |

   ф.

   77

   L i

   LhthK

   tf

   7

   2i 25

   I

   JJС

   A

   A

   v

   J

   /

   N3

   /

   ЬDi

   Фи.з

   /