SU741388A1 - Ступенчато-регулируемый преобразователь посто нного напр жени - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к преобразовательной технике н предназначено дл  использовани  в системах электропитани  в качестве вторичного источника питани  преобразующего и регулирующего посто н ное напр жение. Известны регулирующие преобразователи посто нного напр жени , содержащие несколько выпр мителей, выходы которых соединены последовательно, а входы подключены к отдельным обмоткам выходног трансформатора через регулирующие клю- чи Щ. в таком преобразователе увеличены потери мощности выходной цепи, т. е. КПД его низок. Известен также ступенчато-регулируемый преобразователь посто нного напр жени , содержащий несколько инверто э- ных  чеек с выходными трансформаторами , соединенных по входу параллельно и нагруженных на общий выходной выпр митель 2. КПД такой Схемы выше, чём схемы (1), но она содержит большое количество силовых ключей, вход щих в инверторные  чейки, что ведет к ее усложнению, особенно блока управлени  ключами. Известен также ступенчато-регулируе .мый преобразователь посто нного напр жени , содержащий только один инвертор с выходным трансформатором и несколько дополнительных трансформаторов, первичные обмотки которых включены последовательно с первичной обмоткой выходного трансформатора. а вторичные обмотки через дополнительные выпр мители, шунтированные регулирующими ключами, соединены со входом преобразовател  3. Недостатком данного преобразовател   вл етс  циркул ци  мощности внутри преобразовател  с возвратом в источник питани , что увеличивает массу и габариты основного инвертора и снижает КПД, Цель изобретени  - уменьшение массы и габаритов и повышение КПД. Указанна цель досгигаетсл тем, что в ступенчато-регулируемом преобразователе посто нного напр жени , содержащем инвертор с выходным трансформатором и выходным выпр мителем и дополнительные трансформаторы, первичные обмотки которых включены последовательно с пер вичной обмоткой выходного трансформато а вторичные соединены со входом дополнительных выпр мителей, которые шунтированы регулирующими ютючами, причем первые одноименные выходные выводы дополнительных выпр мителей объединены непосредственно в первую общую точку, а вторые одноименные выходные вывоДы дополнительных выпр мителей св заны со второй общей точкой, указанные перва  и втора  общие трчки подключены к соответствующим выходным выводам преобразовател , Если в качестве регулирующих ключе использованы ключи переменного тока, включенные на входе дополнительных выпр мителей , то.вторые одноименные выходные выводы этих выпр мителей соединены со второй указанной общей точко непосредственно. Если в качества регулирующих ключе использованы ключи посто нного тока, вклю}енные на выходе дополнительных выпр мителей, то вторые одноименные выходные выводы этих выпр мителей со единены со второй указанной общей точкой через разделительные диоды. На фиг. 1 приведена схема предложен ного преобразовател ; на фиг. 2 - возмо шый вариант выполнени  его выходной цепи. Преобразователь содержит регулирующие ключи 1 и 2, выходной трансформатор 3, дополнительные трансформаторы 4 и 5. Первичные обмотки всех трансфо маторов соединены последовательно и че рез транзисторы 6. инвертора подключен к входным выводам 7. К выходным выводам 8 подключен выходной выпр мите 9 и дополнительные выпр мители 10 и 11, соедине1шые с соответствующими вторичными обмотками трансформаторов 4 и 5. Если регулирующие ключи 1 и 2  вл ютс  ключами посто нного тока, например , транзистор 12, включенный на выходе выпр мител  на диодах 13, то вводитс  разделительный диод 14. Преобразователь работает следующим образом. При наличии питающего посто нного напр жени  на входных выводах 7, одновременно осуществл етс  (внешними сигналами ) поочередна  коммутаци  транзисторов 6, в результате чего на первичных обмотках трансформаторов 3-5 образуетс  переменное напр жение пр моугольной формы с амплитудой, практически равной напр жению на входных выводах 7. Это напр жение перераспредел етс  между трансформаторами 3-5 и поступает во вторичные цепи последних, где вновь преобразуетс  в посто нное напр жение, с помощью выпр мителей 9-11 и подаетс  на выходные выводы 8, Параллельна  работа всех выпр мителей на общую нагрузку обеспечивает примерно равное напр жение на вторичных обмотках всех трансформаторов (при разомкнутом состо нии ключей 1 и 2 ) и, следовательно, на первичных обмотках трансформаторов напр жени  будут распеделены в соответствии с коэффициентами трансформации каждого трансформатора . Если замкнуть один из регулирующих ключей, например 1, то напр жение на обмотках трансформатора 5 уменьшитс  до нул . Вследствие этого, увеличитс  напр жение на первичных обмотках трансформаторов 3 и 4, а следовательно, увеличитс  и напр жение на их вторичных обмотках и на выходных выводах 8. Величина изменени  напр жени  на выходных зажимах 8 при включении ключа 1 будет определ тьс  отношением напр жени  на первичной обмйтке трансформатора 5 (до включени  ключа 1) к общему напр жению на первичных обмотках всех трансформаторов. Аналогично, если при замкнутом ключе 1 замкнуть также и ключ 2, напр жение на выходных зажимах 8 возрастет еще больше. В этом случае оно будет определ тьс  только напр жением на выходе преобразовательной  чейки на транзисторах 6 и коэффициентом трансформации выходного трансформатора 3. Регулирующие ключи 1 и 2 могут коммутироватьс  в различных сочетани х, а коэффициенты трансформации дополнительных трансформаторов 4 и 5 можно подобрать так, чтобы приращение выходного напр жение при замыкании ключа 1 было вдвое больше, чем при замыкании ключа 2, Допустим, что замыкание ключа 1 вызывает увеличение выходного напр жени  на 5%, а замыкание ключа 2 - на 10%, Тогда при различных комбт а-. ци х .замкнутого и разомкнутого состо ний ключей 1 и 2 можно осуществить изменение выходного напр жени  на зажи-, мах 8 на О, 5, 10 и 15%.

Увеличение точности ши диапазона регулировани  напр жени  на зажимах 8 достигаетс  увеличением количества дополнительных трансформаторов с соот- ветствующими выпр мител ми к регулирующими ключами.

В практических схемах предложенного преобразовател  легко достигаетс  обща  точка у всех, регулирующих ключевых

элементов 1 и 2, что позвол ет существенно упростить управление последними.

Изложенное по сн етс  фиг. 2, где в качестве регулирующих элементов 1

и 2 используетс  узел в виде диодов 13 и транзисторов 12.

При переводе транзистора 12 в насыщенное состо ние щунтируетс  обмотка трансформатора 3 (4), а диод 14 пре- п тствует замыканию выводов 8 через транзистор 12.

По сравнению с известным предложенный преобразователь имеет больший КПД и меньшие массу и габариты. Объ сн ет- с  это тем, что в предложенном преобразователе энерги  со всех регулирующих  чеек поступает пр мо в нагрузку без возврата в источник питани .

Форм у л а изобретени 

Claims (3)

1. Ступенчато-регулируемый преобра- 40 зователь посто нного напр жени , содержащий инвертор с выходным трансформатором и выходным выпр мителем и дополнительные трансформаторы, первичные обмотки которых включены последовательно с первичной обмоткой выходного трансформатора , а вторичные соединены со входом дополнительных выпр мителей, которые шунтированы регулирующими ключами , причем первые одноименные выходные выводы дополнительных выпр мителей объединены непосредственно в первую общую точку, а вторые одноименные выходные выводы дополнительных выпр мителей св заны со второй общей точкой,

о тличающийс  тем, что, с целью уменьшени  массы и габаритов и повышени  КПД, указанные перва  и втора  общие точки подключены к соответствующим выходным выводам преобразовател .

2.Преобразователь по п. 1, отличающийс  тем, что при использовании регулирующих ключей переменного токз на входе дополнительных выпр мителей , JIX вторые одноименные выходные выводы соединены непосредственно с указанной второй общей точкой.

3.Преобразователь по п. 1, отличающийс  .тем, что при использовании регулирующих ключей посто нного тока на выходе дополнительных выпр мителей , их вторые одноименные выходные выводы соединены с указанной второй общей точкой через разделительные

диоды.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР

№ 50iB888, кл. Н 02 Р 13/16, 1971.

2.Авторское свидетельство СССР NJ 526865, кл. Q 05F 1/65, 1974.

3.Авторское свидетельство СССР

Ms 471641, кл. Н 02 М 3/335, 1977.