SU647812A1 - Конвертор - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области преобразовательной техники, преимущественно к преобразовател м напр жени  дл зар да электрических аккумул торов от ралиоизотопных термоэлектрических генераторов небольшой метцности.

Известны транзисторные конверторы .напр жени , обеспечиванщие зар д аккумул торов от первичного источника питани  небольшой мс цности . Основными требовани ми, предъ вл емыми к таким преобразовател м,  вл ютс  экономичность и посто нство преобразуемой мощности при изменении напр жени  нагрузки в широк пределах.

Например, известен конвертор, представл ющий собой двухтактный транзисторный конвертор с положительной обратной св зью по коллекторному току транзисторов и схемой упра1влени , обеспечивающей регулирование выходного напр жени . Благодар  обратной св зи по току сам преобразователь экономичен, однако стабилизаци  его выходной мощности возможна только при введении дополнительных обратных св зей и должна осуществл тьс  внешними устройствами , достаточно сложными и потребл шхими значительную мощность l . Более прбстое решение задачи достигаетс  применением другого известного конвертора, представл ющего собой однотактный конвертор с накоплением энергии в ненасыщающемс  трансформаторе (например с немагнитным зазором сердечника),

с обратньм включением вентил  выпр мител  и положительной обратной св зью по напр жению нагрузки. В отличие от предыдущего решени  преобразователь автоматически поддерживает относительное посто нство преобразуемой мощности без каких-либо внешних устройств 2 . Однако, он, во-первых, менее экономичен, чемпреобразователь

с обратной св зью по току, и, вовторых , не обеспечивает полной стабилизации мощности. Последнее объ сн етс  следующей особенностью преобразовател : период его работы

складываетс  из времени накоплени  энергии в трансформаторе и времени , размагничивани  трансформатора (передачи энергии в нагрузку). Врем  накоплени  энергии не зависит от

напр жени  нагрузки, что обеспечивает

определенную стабилизацию мощности Однако врем  размагничивани  транйформатора обратно пропорционально напр жению нагрузки„ поэтому при изменении напр жени  нагрузки несколько измен ютс  частота преобразовани .и преобразуема  мсадность.

Наиболее близким к предложенному по технической сходности  вл етс  конвертор, состо щий из св занного с ВХОДНЫМИ выводами транзистора , охваченного транс|Ь| латс)рной цепьнз обратной св зи по току крлй€ Ктора , включенного в цепь пёрвичной Обмотки выходного трансформатора, вторична  обмотка которого соединена через диод с выходными выводами {з. Такой конвертор снабжен цепью дл  размагничивани  трансформатора обратной св зи во врем  пауз ксхллекторногр тока.

В конвертора предусмотрена возможность регулировани  выходйог6 напр жени , мощности   других выходных параметров, дл  чего введены специальные управл емые цейи. Управление производитс  внешними устгройствами, к числу которых относитс . ДатЧ:йк параметра, источник ойо)рногЬ сигнала (задатчик), схема упоавле й  и усилитель сигнала рассогласовани .

Недостатком прототипа  вл етс  наличие достаточно сложних цепей . размагничивани  трансформатора обратной св зи и perJJiHpoBaHjJk вьаходной мощности. Эти цепи имеют низкую надежность и потребл ют заметную MCTHHocfb, котора  в случае 6paSH«тёльно маломсвдногр преобразовафел  юже значительно 11рейыша1Т ь моШост потерь в его основнйх элементах.

Цель изобретени  - по&ыаёййе надежности и увеличение КПД 51 стрсйства . ./... -;,/,,; ;,v/;::V ., . у : ;

iiTa цель дОстгйгаетс  тем, ЧФо койвертор, состо щий из св занного с йходнымй выводами транзистора, bkBa4eHHor6 трансформатЬрйрй цепью Обратной CBJJSH по тбйу коллектора, включенного в цепь пёрвичйбй обмотки выходного трансформатора, выходна  цепь которого через добавочный даод подключена к выходнгам выводшл, причём первична  и атбрйчнай ббйОткй трансформатора цеп обратйой св зи выполнены со среднйшточкаШ, пе1)ва  из которых соеййнейа е Ойнйм из входньк выводов, а друга  чере параллельную WC-цёпь - с ДРУГИМ вхо;цным выводом, ие рвичйые обоих выходных;трансформаторов сОеДийены между собой через перёй  уй обмотку трансформатора обратной ев , I - - . .. - . ,зи.

Благодар  наличию в о|эого п еча исключаетс  необходимость специальной цепи размагничивани  трансформатора обратной св зу, так как во врем  паузы коллекторного тока одного из транзисторов второй открыт, и трансформатор перемагничиваетс  его. коллекторным током. Процесс пере .магничивани  трансформатора определ ет длительность полупериода работы преобразовател , т.е. частота преобразовани  определ етс  только вольт-секундной характеристикой трансформатора обратной св зи и не зависит от напр жени  нагрузки.

Таким образом, конвертор автоматически обеспечивает полную стабилизацию мощности при изменении напр жени  нагрузки, причем его надежность и эконсмичность выае, чем у

известного, ввиду отсутстви  специальных цепей размагничивани  трансформатора обратной св зи и устройств управлени .

Схема конвертора представлена

на чертеже.

Конвертор состоит из двух транзисторов 1 и 2, двух трансформаторов 3 и 4 (с немагнитными зазорами), дЁух вентилей 5 и 6, включенных на общий выходной фильтр 7, входного фильтра 8, насыщающегос  трансформатора обратной св зи 9 и цепочки из резистора и конденсатора 10-11. конвертор работает следующим образом . .

Предположим, что в начальный момент транзистор 1 открыт, а транзистор 2 заперт. В коллекторной цепи транзистора 1 протекает линейно нарастающий ток, вентиль

5 заперт, а в трансформаторе 3 накапливаетс  магнитна  энерги . Трансфо анатор обратной св зи 9 обеспечивает насыщение транзистора 1 базоэьи током, пропорциональным

току коллектора, и поддерживает Tj)aH зистор 2 в запертом состо нии. Когда трансформатор 9 входит в иасиЁЦёние , пол рность напр жени  на его обмотках мен етс , транзистор

1 запираетс , а транзистор 2 открываетс . В йв зй с этим Ь4ен етс  пол рность напр жени  на обмотках ТраисформЙтоЁ а 3, вентиль 5 открываетс  и накопленна  в трансформаторе энергий поступает в нагрузку. Одновремёнйо начинаетс  накопление Энергии в трансформаторе 4, и во втором плече преобразовател  происход т аналогичные процессы.

КоэффйЦиейт трансформации .трансформаторов 3 и 4 выдираетс  так, чтсэбы врем  полйого размагничивани  трансформаторов при минимальнс напр жении агруэки не превышало времени его намагничивани  при максимальном напр жении источника питани .

Резистор 10 стабилизирует работу цепи возбуждени  транзисторов и может быть использован Дл  регулировани  выходной мощности преобразовател . Конденсатор 11 форсирует переключение транзисторов, что приводит к снижению динамических потерь в них.

Следует отметить, что все цепи преобразовател  обтекаютс  сравнительно большими токами, что создает возможнЬсть глубокого резервировани  элементов схемы.

Claims (3)

1. Патент США №3219907, кл. 321-18, 1965.

2.Александров Ф.И. и Сиваков А.Р. Импульсные полупроводниковые преобразователи и стабилизаторы посто нного напр жени . Л., Энерги , 1970, с. 67, рис. 2-11.

3.I ЕЕЕ .TrKfinsoctton on maig net-ic в V.2, 1, 1966, p.18, (прототип).

Ч у f.:

LA 1л .

I 1 -о

п