SU743137A1 - Способ регулировани выходного напр жени преобразовател посто нного напр жени в посто нное и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к преобразо вательной технике и может быть использовано дл  регулировани  выходно го напр жени  вверх и вниз от напр жени  источника питани , например в качестве вторичного источника гарантированного питани  с нестабильным входным и стабильным регулируемым выходным напр жением. Известны способы и устройства регулировани  посто нного напр жени  вверх и вниз от наэпр жени  источника питани  1 и 2. Наиболее близким  вл етс  способ и устройство, содержащее последовательный и параллельный преобразовате ли, дл  регулировани  выходного напр жени  ниже входного/включаиот последовательный прерыватель с переменным коэффициентом заполнени  импульсного цикла (перва  зона регулировани ) , Дл  регулировани  выход ного напр жени  на уровне выше входного включают последовательный прерыватель , и с определенной задержкой параллельный прерыватель, затем запиргиот последовательный прерыватель и после этого - параллельный прерыва тель (втора  зона регулировани ), Устройство дл  осуществлени  способа содержит, кроме прерывателей, контур из диода, дроссел  и шунтирующего нагрузку конденсатора, присоединенную к зажимам дроссел  цепь из последовательно соединенных последовательного прерывател , источника питани  и параллельного прерывател , а также диод, присоединенный между общей точкой соединени  конденсатора с нагрузкой и общей точкой соединени  источника питани  с параллельным прерывателем 2, Недостатком данного способа  вл етс  то, что коэффициент заполнени  импульсного цикла последовательного прерывател  измен етс  от О до 1 при регулировании выходного напр жени  ниже входного. Это приводит к увеличению амплитуды пульсации тока накопительного дроссел , а следовательно , к увеличению массы и габаритов дроссел  и конденсаторов, С увеличением массы дроссел  и конденсаторов увеличиваютс  также потери. Недостаток устройства, реализующего известный способ, состоит в том, что последовательно с нагрузкой включено два полупроводниковых прибора: тиристор и диод, что также приводит к дополнительным потер м. Кроме того.

аждый из прерывателей имеет индивиуальный узел коммутации, что привоит к усложнению силовой схемы и схеы управлени .

Цель изобретени  - упр ощение и улучшение массо-габаритных показатеей преобразовател .

Поставленна  цель достигаетс  изенением алгоритма управлени  прерывател ми и местом подключени  послеовательного прерывател .

На фиг. 1-6 представлены варианты у-стройств, реализующих способ регулировани .

Преобразователь посто нного напр жени  содержит дроссель 1, диод 2, выходной конденсатор 3, первичный источник 4, параллельный прерыватель 5, св зывающий дроссель 1 с одним из выводов источника 4, а также последовательный прерыватель в виде тиристора 6 Дроссель 1 может быть выполнен также в виде автотрансформатора или трансформатора (фиг. 2-6).

Предложенный способ в отличие от известного имеет .три зоны регулировани  выходного напр жени  и реализуетс  -следующим образом.

При регулировании выходного напр жени  вверх от нулевого уровн  до напр жени , уровень которого ниже входного напр жени  (перва  зона ре-. гулировани ) сначала при выключенном прерывателе 6 подают управл ющие импульсы на вход параллельного прерывател  5.

В первой зоне при включенном прерывателе 5 энергии накапливаетс  в дросселе 1, энерги  в нагрузку в это врем  поступает только из конденсатора 3. При выключенном прерывателе 5 накопленна  в дросселе 1 энерги  передаетс  в нагрузку и конденсатор 3. Во второй зоне регулировани , подают управл ющие импульсы на вход последовательного прерывател  6 с переменным коэффициентом заполнени . Прерыватель 5 во второй зоне переключают с неизмен емым коэффициентом заполнени , обеспечивающим выключение прерывател  6. Начало и конец провод щего состо ни  прерывател  5 совпадает с началом, и концом интервала, предусмотр нного дл  гарантированного принудительного запирани  тиристора 6. Верхний предел регулировани  во второй -зоне соответствует равенству входного и выходного напр жений.

Йо второй зоне при включенном прерывателе 6 часть энергии передаетс  в нагрузку и в конденсатор 3 непо-. средственн.0 без промежуточного преобразовани , а друга  часть накапливаетс  в это врем  в дросселе I, При выключенном прерывателе 6 энерги , накопленна  в дросселе 1 и конденсаторе 3, передаетс  в нагрузку.

В третьей;зоне регулировани  на вход прерывател  5 подают управл ющие импульсы с регулируемым коэффициентом заполнени  импульсного цикла На вход прерывател  б, при этом падают управл ющие импульсы, совпадающие по времени и длительности с паузами управл ющих импульсов параллельного прерывател  5. Выход напр жени  регулируетс  выше уровн  входного напр жени . В третьей зоне при включенном прерывателе 5 прерыватель б выключен Энерги  накапливаетс в дросселе 1. Энерги  в нагрузку поступает в это врем  только из конденсатора 3. При включенном прерывателе 6 (прерыватель 5 выключен) в нагрузку и в конденсатор 3 передаетс  накопленна  в дросселе 1 энерги , а также часть энергии, поступающа  из источника питани  без промежуточного преобразовани  .

Особенностью предлагаемого способа  вл етс  то, что диапазон регулировани  выходного напр жени  разбит на три зоны, вследствие чего уменьшаетс  диапазон изменени  коэффициентов заполнени  импульсных циклов прерывателей, аследовательно, уменьшаетс  расчетна  мощность элементов основной части регул тора. Масса и габариты регул тора при применении предложенного способа существенно меньше, КПД выше.

Запирание тиристора 6 осуществл етс  энергией выходного конденсатора 5 при отпирании .прерывател  5, врем  включенного состо ни  которого должно быть равным или больше времени запирани  тиристора 6. Отпадает также необходимость управлени  устройством коммутации тиристора, что упрощает алгоритм управлени  этим ключом. Основна  часть предложенного устройств.а дл  осуществлени  способа проще известного: исключен из силовой цепи диод и устройство искусственной коммутации. В результате масс вентильного оборудовани  уменьшаетс , а КПД повышаетс , что существенно при -относительно низких преобразуемых напр жени х.

Таким образом, применение предложенного способа и устройства дл  его осуществлени  позвол ет существенно улучшить технико-экономические показатели: уменьшить расход . активных материалов, уменьшить потери,упростить устройство.

Ф.ормула изобретени 

Claims (2)

1. Способ регулировани  выходного напр жени  преобразовател  посто нного напр жени  в посто нное, содержащий последовательный и параллельный прерыватели, путем подачи на их входы управл ющих импульсов, отличающийс  тем, что, с целью упрощени  и улучшени  массо-габаритных показателей преобразовател  дл  изменени  выходного напр жени  до уровн  меньшего, чем выходной, указанные импульсы подают на вход параллельног прерывател , а дл  изменени  выходного напр жени  от полученного уровн  до уровн  входного, управл ющие импульсы с измен емым коэффициентом заполнени  подают на входы последовательного прерывател , поддержива  коэффициент заполнени  импульсов подаваемых на .вход параллельного прерывател , а дл  получени  выходного напр жени , уровень которого превышает входной, управл ющие импульсы с измен емым коэффициентом заполнени  подают на входы последовательного и параллельного прерывателей, причем длительность первых соответствует паузам между вторыми из упом нутых импульсов, минимальную длительность которых задают не меньшей, чем /

врем  включени  последовательного прерывател .

2. Устройство дл  осуществлени  способа по п, 1, содержащее последовательный прерыватель, контур из дроссел . Диода и выходного конденсатора, а также присоединенную к выводам дроссел  цепь из последовательно соединенных первичного источника и параллельного прерывател , отличающеес  тем, что последовательный прерыЬатель присоединен между общей точкой соединени  конденсатора с выходным зажимом и общей точкой соединени  первичного источника с параллельным прерывателем.

5

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1.Бирзниекс Л.В. Импульсные преобразователи посто нного тока. М.,

Энерги , 1974.

0

2.Авторское свидетельство СССР 279780, кл. Н 02 М 3/135, 1971.

б

-Kh

/

О

Фи.г.8

ФагЛ

Фи,г.5