SU955434A1 - Стабилизированный преобразователь напр жени - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к преобраэо-. вательной технике и может быть использовано во вторичных источниках элект-. :ропитани  дл  преобразовани  посто нiHoro напр жени  в переменное или в поото нНое доугого уровн .

Известен двухтактный стабилизирюванный инвертор, в котором даоссель фильтра включен в цепь переменного тока последовательно с первичной обмоткой -выходного трансформатора. Благодар  этому энерги  в нагрузку поступает непрерьшно, отсутствует подмагничивание сердечника дроссел  и габариты фильтра уменьшены. Дл  управлени  силовь в1 ключами в этом инверторе использован компаратор, а измерительный орган выполнен в виде преобразовател  выходного напрйжени  в частоту .

.Недостатком указанного инвертора  вл етс  .отсутствие ограничени  токов силовых ключей, что приводит к снижению КПД при переменной нагрузке инвертора. Наиболее близким техническим решением к изобретению  вл етс  двух, тактный стабилизированный преобразователь напр жени , который содержит выходной трансформатор, первична 

обмотка которого через дроссель фильтра подключена к входным за ммам преобразовател  через силовые управJJ eмыe ключи, шунтированные силовыми возвратными диодами, а-вторична  обмотка подключена через выпр митель к вЕсгодным выводам инвертора, шунтированными конденсатором фильтра , и блок управлени  с компаратором,

10 первый вход которого св зан с источником опорного напр жени , а другойвыход - со входом блока управлени , причем в состав измерительного органа введен датчик тока, включенный в

15 питаюввдло -цепь инвертора 2 .

Недостаток известного преобразовател  заключаетс  в наличии датчика тока в питаклцей цепи инвертора, что вызывает дополнительные потери

20 во входной цепи, что снижает КПД и уменьшает диапазон стабилизации устройства.

Цель изобретени ..повышение КПД и расширение диапазона стабилизации

25 инвертора путем исключени  датчика тока из питающей цепи и использовани  в качестве него дроссел  фильтра.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что дроссель фильтра содержит

30 дополнительную обмотку, через вве|денные LС-цепь и дополнительный выпр митель подключенную ко второму входу компаратора.

На чертеже показана электрическа  схема устройства.

В инверторе между питающими выводами 1 и 2 включены параллельно две цепи, кажда  из которых содержит сое|Диненные последовательно первичную обмотку 3 (4) выходного трансформатора 5, обмотку б (7) дроссел  8 и силовой ключ 9 (10), шунтированный диодом 11 (12).

Управл ющий электрод силового ключа через согласующий каскад 13 (14) соединен с выходом логического элемента И 15 (16). Первые входы логических элементов И соединены с выходами триггера 17, а их вторые входы соединены со счетным входом триггера .

Счетный вход триггера подключен к выходу компаратора 18, один вход которого соединен с выходом источника 19 опорного напр жени , а второй через дополнительный выпр митель 20 и LC-цеп-ь 21 подключен к обмотке 22 дроссел  фильтра.

На вторичной стороне трансформатора нагрузка 23 шунтирована конден сатором 24 и подключена ко вторичной обмотке 25 через выпр митель 26.

Устройство работает следующим образом.

В установившемс  режиме работы конденсатор 24 фильтра зар жен и поэтому напр жени  на обмотках транс форматора 5 имеют пр моугольную форму . . V

Пусть сигналом с выхода Q, триггера 17 открыт силовой ключ 9. К первой обможке дргоссел  8 (обмотке 6) при - этом приложено посто нное напр жение , равное разности между напр жением питани  и неизменным во времени напр жением на первичной обмотке 3 трансформатора 5. При посто нст ве напр жени  На обмотке 6 дроссел  8 ток, потребл емый от источника питани  и передаваемый через трансформатор в нагрузку, нарастает по линейному закону.

В тот момент, когда величина напр жени , наводимого на обмотке 22 дроссел  В, проинтегрированна  цепью 21 и снимаема  с выпр мител  20 достигнет значени , задаваемого на второй вход компаратора 18 источником 19 опорного напр жени , на выходе компаратора по витс  сигнал , которым триггер 17 переброситс  в состо ние, противоположное начальному . Переброс триггера 17 вызывает исчезновение сигнала, поддерживающего ключ 9 в открытом состо нии , и через врем , определ емое инерционностью ключа, прекратитс  протекание тока через него.

Пока происходит запирание силового ключа 9 на выходе компаратора, а следовательно, и на счетном выходе триггера присутствует сигнал. Если , например, переброс триггера осуществл етс  сигналом О на счетном входе, то сигнал отпирани  на силовой ключ 10 с выхода О триггера 17 не проходит через элемент 16 и согласующий каскад 14. Благодар  этому предотвращаетс  одновременность работы в открытом состо нии силовых ключей 9 и 10.

После запирани  ключа 9 происходит передача энергии, накопленной в дросселе 8 в нагрузку, что вызывает протекание тока через диод 12, обмотку дроссел  8 и обмотку 4 трансформатора 5. При этом ток, передаваег ий в нагрузку, спадает по линейному закону .. Пол рность напр жени  на обкютке 22 дроссел  8. изменлатсп  а противоположную , что вызывает исчезновение сигнала на.выходе компаратора, а значит и исчезновение сигнала на входе триггера 17, т.е. на его счетном входе по вл етс  1. С этого момента времени разрешаетс  прохождение отпирающего сигнала через элемент 16 и согласукадий элемент 14.

В тот момент, когда ток обмотки 7 дроссел  8 спадет до нул , т.е. из дроссел  полностью выводитс  энерги , происходит изменение пол рности напр жени  на обмотках трансформатора 5 и от источника питани  снова начинает потребл тьс  ток, который протекает через соединенные последовательно обмотку 4 трансформатора 5, обмотку 7 и ключ 10 и нарастает по линейному закону. Далее процессы происход т аналогично первому такту.

Построение схемы управлени  инвертором , как это предложено в изобретении , обеспечивает непрерывность передачи тока в нагрузку на вторичной стороне трансформатора, что обеспечивает стабилизацию среднего значени  тока, передаваемого в нагрузку, причем это .происходит независимо от напр жени  питани .

Достоинством предлагаемого технического решени , кроме повышени  КПД и расширени  диапазона регулировани ,  вл етс  еще и то, что обеспечиваетс  автоматическа  защита инвертора от перегрузок по току, что повышает надежность инвертора без необходимости введени  каких-либо дополнительных цепей защиты.

Данный принцип построени  схемы инвертора применим и дл  мостового варианта силовой цепи, когда первична  обмотка трансформатора и силова  обмотка, дроссел , соединенные после- довательно, односекционные, а количество силовых ключей, шунтированных диодами, равно четырем.

Claims (2)

1.Патент фРГ 2501527, кл. Н 02 Р 13/22, 1978.

2.Авторское свидетельство СССР 729772, кл. Н 02 М 3/335, 1980.