SU750675A1

SU750675A1 - Adjustable two-cycle volt-reversible dc voltage converter

Info

Publication number: SU750675A1
Application number: SU772518907A
Authority: SU
Inventors: Николай Иванович Пономаренко
Original assignee: Предприятие П/Я Г-4489
Priority date: 1977-08-18
Filing date: 1977-08-18
Publication date: 1980-07-23

Description

Изобретение относитс к преобразовательной технике и может быть использовано в системах вторичного электрогштани дл преобразовани и регулировани посто нного напр жени , как в сторону п вышени , так и в сторону понижени . Известны двухтактные вольтореверсивные преобразователи посто нного напр жени , содержащие .четьфе транзистора , и трансформатор, два транзистора включены по схеме инвертора, а два вклю чены между входным и выходным выводо преобразовател Cl Извеютны также регулируемые преобра зователи посто нного напр жени подобного тица, в которых введен выходной LC фильтр, и возвратный выпр митель, выход которого подключен к входным выводам инвертора 2. При регулирова1ши в Ш1фоком диапазоне изменений входного или выходного напр жени преобразовател велич1ша расчетной мощности, а следовательно габариты и масса, силовых элементов в данной схеме существенно увеличены. Цель изобретени - уменьшение массы и габаритов при регушфовании напр жени в широком диапазоне. Это достигаетс тем, что в двухтактном вольтореберсивном преобразователе посто нного напр жешш содержащем подключенный к входным выводам инвертор с первыми двум управл емыми ключами и выходным трансформатором, имеющим перви шую обмотку, отвод от средней точки которой подключен: к первому входному выводу преобразовател , и вторичные обмотки, подключетшые через вторые управл емые ключи между первым входным и первым выходным выводами преобразовател , сглаживающий фильтр, включенный на выходе преобразовател к возвратный выпр митель, введена дополнительна обмотка, кажда половина которой включена последовательно с каждым из первых утфавл емых ключей между одним из его силовых электродов и вторымThe invention relates to a converter technique and can be used in secondary electrocash systems for converting and regulating a constant voltage, both upwards and downwards. Two-stroke DC-DC converters are known that contain a transformer circuit and a transformer, two transistors are connected according to the inverter circuit, and two are included between the input and output terminals of the Cl converter. Adjustable constant-voltage converters of this type, in which output LC filter, and a return rectifier, the output of which is connected to the input terminals of the inverter 2. When adjustable in a wide range of variation of the input or output voltage of the converter l magnitude of the estimated capacity, and therefore the dimensions and weight of the power elements in this scheme are significantly increased. The purpose of the invention is to reduce the weight and dimensions of the regustation of the voltage in a wide range. This is achieved by the fact that in a two-stroke volt-bursing DC / DC converter, there is an inverter connected to the input terminals with the first two control keys and an output transformer having the first winding, the outlet from the midpoint of which is connected: to the first input terminal of the converter, and secondary windings connected via the second controlled keys between the first input and the first output pins of the converter, the smoothing filter included at the output of the converter to the returnable rectifier spruce, an additional winding is introduced, each half of which is connected in series with each of the first utf keys, between one of its power electrodes and the second

.входным выводом гфеобразовател , а к этой обмотке подключен вход возвратного вьшр мител , выход которого подключен ко входу указанногоL С фильтра..the input terminal of the former, and to this winding is connected the input of the return gate, the output of which is connected to the input of the specified filter.

Предложенна схема показана на чертеже .The proposed scheme is shown in the drawing.

Преобразователь содержит управл емые ключи 1 и 2, включенные через последовательно соединенные обмотки выходного трансформатора 3 между первым входным и первым выходным выводами преобразовател . Инвертор4 выполней на управл емых ключах 5 и 6, Возвратный вьгар митель 7 содержит диоды 8 и 9. Вход выпр мител подключен к дополнительной обмотке 10 трансформатора 3, а выход - к входным зажимам выходного фильтра 11. При необходимост устанавливаетс входной фильтр 12. Обобщенна , схема управлени 13, выходы которой присоединены к входам ключей 1,2 и входам инвертора 4, св зана с задающим генератором 14 и устройством обратной св зи 15, присоединенным к нагрузке 16.The converter contains controllable switches 1 and 2 connected through series-connected windings of the output transformer 3 between the first input and the first output terminals of the converter. Inverter 4 is performed on controllable keys 5 and 6. Return spring is 7 diodes 8 and 9. The rectifier input is connected to the auxiliary winding 10 of transformer 3, and the output to the input terminals of the output filter 11. If necessary, the input filter 12 is installed. Generalized, a control circuit 13, the outputs of which are connected to the inputs of the keys 1,2 and the inputs of the inverter 4, is connected to the master oscillator 14 and the feedback device 15 connected to the load 16.

Схема работает следующим обра,зом, В режиме вольтодобавки управл емые ключи 4 управл ютс от схемы управлени с переменной скважностью. При этом врем открытого состо ни ключей 5 и 6 больше нул , но меньше половины периода . Ключи 1 и 2 работают в режиме выпр мл ющих диодов и каждый из них открыт в течение половины периода. Выходное напр жение инвертора 4 выпр мл ютс ключa IИ 1 и 2, работающих в режиме диодов. Выпр мленное Напр жение складываетс с входным напр жением . Поэтому выходное напр жение в данном случае выше входного. Преобразованна энерги непосредственно поступает от источника питани в цепь нагрузки . Через диоды 8 и 9 ток в этом режиме не протекает. Если же ключи 5 и 6 закрыты, а 1 и 2 периодически переключаютс с переменной скважностью, то устройство на ключах 1 и 2 работает в режиме инвертора. При этом врем вьпслюченного состо ни каждого из ключей 1 и 2 больше меньше половины периода. Выходное напр жение инвертора на ключах 1 и 2 выпр мл етс диодами 8 и 9 вьтр мител 7, а входное напр жение этого инвертора вычитаетс из входного напр жени преобразовател . К нагрузке прикладываетс разность этих напр жений, т.е. выходное напр жение данном случае ниже входного . Выходное напр жение возвратногч) выпр мител равно выходному напр жению регул тора, а выходной ток разности выходного и входного токов.The circuit operates as follows. In the boost mode, the controllable keys 4 are controlled from a variable duty cycle control circuit. In this case, the open state time of keys 5 and 6 is greater than zero, but less than half of the period. Keys 1 and 2 operate as rectifying diodes and each of them is open for half a period. The output voltage of the inverter 4 rectifies the keys II 1 and 2 operating in the diode mode. Rectified voltage is added to the input voltage. Therefore, the output voltage in this case is higher than the input. The converted energy is directly supplied from the power source to the load circuit. Through the diodes 8 and 9, the current in this mode does not leak. If the keys 5 and 6 are closed, and 1 and 2 periodically switch with a variable duty cycle, then the device on the keys 1 and 2 operates in the inverter mode. In this case, the time of the off state of each of the keys 1 and 2 is less than half the period. The output voltage of the inverter on keys 1 and 2 is rectified by diodes 8 and 9 of the capacitor 7, and the input voltage of this inverter is subtracted from the input voltage of the converter. The difference of these voltages is applied to the load, i.e. The output voltage of this case is lower than the input. The output voltage of the return voltage of the rectifier is equal to the output voltage of the regulator, and the output current of the difference between the output and input currents.

Если преобразователь перевести в режим , когда оба ключа 1 и 2 посто нно .закрыты, то регулиру относительную длительность открытого состо ни ключей 5 и 6 можно регулировать напр жение , снимаемое с обмоток 1О иIf the converter is put into the mode when both keys 1 and 2 are permanently closed, then by adjusting the relative duration of the open state of keys 5 and 6, the voltage removed from the windings 1O and

поступающее на нагрузку 16 через вьшр митель 7 и фильтр 11, от нул до величины , определ емой коэффициентом трансформации между первичными и дополнительными обмотками трансформатора 3.arriving at load 16 through expander 7 and filter 11, from zero to the value determined by the transformation ratio between the primary and additional windings of the transformer 3.

.Если этот коэффициент прин ть равным единице, то использу все указанные три режима можно плавно регулировать выходное напр жение от О до 1,5 Uoj . При этом фильтр 11 и все силовые элементыIf this coefficient is taken to be equal to one, then using all the above three modes it is possible to smoothly adjust the output voltage from 0 to 1.5 Uoj. At the same time filter 11 and all power elements

рассчитываютс на одну треть мощности обычного нереверсивного преобразовател . Следовательно масса и габариты преобразовател в этом случае существенно снижаютс по отношению к прототипу.calculated by one third of the power of a conventional non-reversing converter. Therefore, the mass and dimensions of the converter in this case are significantly reduced with respect to the prototype.

Claims

1. US Patent No. 345О979, cl. 323-18, pub. 1970.

2. USSR author's certificate

No. 181688, cl. G 05 F 1/56, 1964.