SU1670760A1 - Преобразователь напр жени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитани  и автоматики. Цель изобретени  - повышение надежности путем ограничени  скорости нарастани  напр жени  на ключе в процессе пуска преобразовател . Конденсатор 1 при выключении силового транзистора 6 перезар жаетс  через второй диод 2 под действием индуктивности цепи нагрузки 7. При включении силового транзистора 6 происходит обратный перезар д конденсатора 1 в исходное состо ние через дроссель 3 и первый диод 4. Дл  первоначального зар да конденсатора 1 при пуске преобразовател  первый диод 4 шунтирован резистором 5, сопротивление которого выбираетс  так, чтобы процесс зар да происходил за врем , меньшее времени нарастани  входного напр жени  или времени от момента включени  преобразовател  в сеть до момента по влени  первого управл ющего импульса. 1 ил.

Description

(21)4737481/07

(22) 13.09.89

(46) 15.08.91. Бюл. №30

(71)Опытное производственно-техническое предпри тие Уралчерметавтоматика

(72)О.Н.Мельников (53)621.314.58(088.8)

(56)Патент США № 3818311, кл. 321-43, 1974.

Патент ФРГ №2719026, кл. Н 02 М 3/335, 1978. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ

(57)Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитани  и автоматики. Це/у изобретени  - повышение надежности путем ограничени  скорости нарастани  напр жени  на ключе в процессе пуска преобразовател . Конденсатор 1 при выключении силового транзистора 6 перезар жаетс  через второй диод 2 под действием индуктивности цепи нагрузки 7. При включении силового транзистора 6 происходит обратный перезар д конденсатора 1 в исходное состо ние через дроссель 3 и первый диод 4. Дл  первоначального зар да конденсатора 1 при пуске преобразовател  первый диод 4 шунтирован резистором 5, сопротивление которого выбираетс  так, чтобы процесс зар да происходил за врем , меньшее времени нарастани  входного напр жени  или времени от момента включени  преобразовател  в сеть до момента по влени  первого управл ющего импульса . 1 ил.

w

И

Os

xj

О vj

О О

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

Цель изобретени  - повышение надежности путем ограничени  скорости нарастани  напр жени  на ключе в процессе пуска преобразовател .

На чертеже показана принципиальна  схема преобразовател .

Преобразователь содержит LCD-трех- полюсник, образованный конденсатором 1, последовательно соединенным с ним диодом 2 и последовательной цепью из дроссе- л  3 и диода .4, зашунтированного резистором 5, подключенным к общей точке диода 2 и конденсатора 1. Силовой транзистор 6 подключает нагрузку 7 к выходным выводам 8, 9 преобразовател . Последовательна  LD-ветвь 3-4 подключена к первому входному выводу 8, диодна  ветвь 2 - ко второму входному выводу 9, а емкостна  1 - к коллектору транзистора 6, со стороны нагрузки 7.

Рассмотрим работу преобразовател  в режиме пуска на конкретном примере с нагрузкой 7 следующего вида: силовой трансформатор с размагничивающей обмоткой и с пр мым включением диода во вторичной цепи, причем число витков размагничивающей обмотки равно числу витков первичной обмотки.

При подаче на выводы 8, 9 входного напр жени , нарастающего со скоростью, определ емой схемой выпр мител , фильтра и ограничител  зар дного тока, начинает нарастать и напр жение на LD-ветви 3-4. При линейном законе нарастани  входного напр жени  максимальное значение напр жени  на LD-ветви 3-4 достигаетс  в момент времени тн и имеет значение

УШмакс ™ f О eRC ) Unum Ј Unum

tH

Е«0,43 при R r

где т.и врем  нарастани  напр жени  на входных выводах.

При запуске преобразовател  в этот момент (замыкании ключа) к LD-ветви прикладываетс  напр жение -Упит (1 -е ) и LC-контур 1-3 начинает перезар жатьс . Через полпериода перезар д заканчиваетс  и на LD-ветви фиксируетс  (запоминаетс ) напр жение Упит(1 - с) и, следовательно, диод 2 закрыт обратным напр жением еУпит. При последующем размыкании транзистора б рост напр жени  на нем происходит только до значени  ЈУпит. Далее замыкаетс  диод 2, а скорость роста напр жени  ограничиваетс  значением

dU J dt С

Напр жение на транзисторе 6 возрастает до значени  ограничени , т.е. 2Упит. а на

аноде диода 2 остаетс  посто нным и равным Uпит. После окончани  размагничивани  выходного трансформатора напр жение на транзисторе 6 спадает до Упит, а напр жение на аноде диода и на

0 LD-ветки до нул .

При последующем включении к LD-ветви 3-4 прикладываетс  полное напр жение Упит, а после перезар да конденсатора запоминаетс  значение Упит и ограничение

5 скорости нарастани  действует от нул  напр жени , т.е. устанавливаетс  рабочий режим . При запуске преобразовател  в любой другой момент ULD имеет меньшее значение , что облегчает режим пуска.

0 Сопротивление резистора должно быть выбрано, исход  из большего значени  следующих неравенств

R W2C и R t3/2C, где t3 - врем  между моментом включени 

5 преобразовател  в сеть и моментом по влени  первого управл ющего импульса. При этом должно соблюдатьс  условие R Т/С, где Т - период коммутации силового транзистора .

0 Так как рабочие частоты современных преобразователей лежат в диапазоне 15- 100 кГц (Т составл ет дес тки микросекунд), a tH и ts при питании от сети частотой 50 Гц имеют значение пор дка единиц или более

5 миллисекунд, выполнение указанных нера-, венств не представл ет затруднений.

При выполнении любого из неравенств напр жение на LD-ветви к моменту включени  ключа будет достаточно малым. Напри0 мер, при R - t/2C оно составит не более 40% от Упит, что в подавл ющем большинстве случаев оказываетс  вполне приемлемым. Однако, при работе ключа в напр женном режиме предпочтительны меньшие значе5 ни  R (пор дка (0,2-0,3)t/C).

Дополнительные потери от введени  резистора не превышают 0,1-0,2%, а надежность работы ключа увеличиваетс  в де- . с тки раз.

Claims (1)

1. 0 Формулаизобретени 

   Преобразователь напр жени , содержащий силовой транзистор, эмиттер которого соединен с первым входным выводом преобразовател , а коллектор с первым вы5 водом конденсатора, подключенного вторым выводом через последовательно соединенные первый диод и дроссель к первым входным выводам преобразовател  и через второй диод к вторым входным, выводам преобразовател , отличающийс 

   тем, что, с целью повышени  надежности разовател , первый диод шунтирован вве- путем ограничени  скорости нарастани  на- денным резистором, пр жени  на ключе в процессе пуска преоб