Преобразователь постоянного напряжения

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано во вторичных источниках электропитания. Цель изобретения - улучшение удельных энергетических характеристик преобразователя. Преобразователь содержит три однотактных инвертора I, 2, 3, которые содержат соответственно транзисторы 4, 5, 6, выходное 7, 8, 9 и размагничивающие 10, II, 12 однополупериодные выпрямители, выходные трансформаторы 13, 14, 15 с первичными 16, 17, 18, вторичными 19, 20, 21, размагничивающими 22, 23, 24, первыми 25, 26, 27 и вторыми 28, 29, 30 дополнительными обмотками. За счет введения цепей принудительного перемагничивания сердечники трансформаторов работают по полной петле гистерезиса, что обеспечивает более полное использование магнитного материала . 1 ил.

COlO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„1396217 А 1 511 4 Н 02 М 3/335

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

87 г

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4056315/24-07 (22) 14.04.86 (46) 15.05.88. Бюл. № 18 (71) Горьковский политехнический институт им. А. А. Жданова (72) М. Г. Тылес, С. Ю. Панфилов, И. В. Полетаев и И. П. Савченко (53) 621.314.058 (088.8) (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано во вторичных источниках электропитания. Цель изобретения — улучшение удельных энергетических характеристик преобразователя.

Преобразователь содержит три однотактныv инвертора 1, 2, 3, которые содержат соответственно транзисторы 4, 5, 6, выходное

7, 8, 9 и размагничивающие 10, 1, 12 однополупериодные выпрямители, выходные трансформаторы 13, 14, 15 с первичными

16, 17, 18, вторичными 19, 20, 21, размагничивающими 22, 23, 24, первыми 25, 26, 27 и вторыми 28, 29, 30 дополнительными обмотками. За счет введения цепей принудительного перемагничивания сердечники трансформаторов работают по полной петле гистерезиса, что обеспечивает более полное использование магнитного материала. 1 ил.

1396217

11,обретение относится к преобразова,е.ll;r <é технике и может быть использона о при разработке мощных источников электропитания.

1Ieль изобретения — улучшение удельi !!x нергетических характеристик преоб1 ъ* . 1: е,rr!. ! „, «. ртеже приведена электрическая схе:,. собр:.i ователя.

i !! <":Лразователь содержит три однотактны; Ii. всртора 1 — 3, каждыи из которых !

О со T(rrT !!3 силового транзистора 4 (5, 6), выходного 7 (8, 9) и размагничивающего 10 (11, 12) однополупериодного выпря мигеля, выходного трансформатора 13 (14, !

5) с первичной 16 (17, 18), вторичной

19 (20, 2! ), размагничивающей 22 (23, 24), первой 25 (26, 27) и второй 28 (29, 30)

: дополнительными обмотками. Размагничивающие выпрямители в каждом инверторе подключены к одноименным обмоткам транс, форматора по схеме с обратным вклю- 20 чением диода, а выходные выпрямители — к вторичным обмоткам по схеме с прямым включением диода.

Выходные выпрямители инверторов сое динены между собой параллельно и через Г)1.С-фил ьтр (3 — 33) подключены к выхо rrr»!» выводам 34 и 35 преобразователя, общий вывод 35 которого соединен с обп ими выводами размагничивающих 10 — 12 и выходных 7--9 выпрямителей. Второй вывод, размагничиваю.цих выпрямителеи подклю- 30 чен к второму 34 выходному выводу преобразователя, эмиттеры транзисторов

4 — 6 объединены и подключены к одному

| (36) из входных выводов преобразователя,,, второй входной вывод (37) которого сое, динен с коллектором транзистора каждого инвертора через первичную обмотку 16 (17, 18) своего инвертора и включенную встреч. но с ней последовательную цепочку из дополнительных обмоток трансформаторов двух других инверторов, соединенных col"л асио. 40

Преобразователь постоянного напряжения работает следующим образом.

Регулирующие транзисторы 4 — 6 включаются попеременно не более, чем на треть периода следования управляющих импульсов, Когда регулирующий транзистор 4 от- "5 крыт, выпрямительный диод 7 проводит ток и энергия поступает через дроссель 32 01 Сфильтра 3! — 33 в нагрузку преобразователя. При этом начинает увеличиваться намагничивающий ток в первичной обмоте 16 силового трансформатора 13, намаг- 50 ничивая его в прямом направлении. Этот же ток протекает по дополнительным обмоткам

26 и !7 трансформаторов 14 и 15 намагничивая их в обратном направлении.

Когда регулирующий транзистор 4 выключается, выпрямительный диод 7 запирается и энергия, накопленная в дросселе 32 01 Сфильтра 31 — 33 передается в нагрузку преобразователя через диод 31.

Одновременно намагничивающий ток силового трансформатора 13 начинает убывать, протекая через размагничивающую обмотку 22 и выпрямитепьный диод 10, замыкаясь через нагрузку, конденсатор 33

01 С-фильтра 31 — 33, т. е. происходит процесс естественного размагничивания трансформатора 13.

При включении регулирующего транзистора 5 начинает проводить диод 8 и энергия через дроссель 32 01 С-фильтра начинает поступать в нагрузку преобразователя.

При этом силовой трансформатор !4 намагничивается в прямом направлении за счет протекания тока по первичной обмотке 17, а силовые трансформаторы !5 и 13 намагничиваются в противоположном направлении за счет протекания тока по дополнительным обмоткам 30 и 25. Когда регулирующий транзистор 5 выключен, вы-. прямительный диод 8 закрыт и энергия, накопленная в дросселе 32, через диод

31 01 С-фильтра передается в нагрузку преобразователя, поддерживая ток нагрузки преобразователя постоянным. Одновременно происходит процесс естественного размагничивания трансформатора 14 за счет протекания тока по его размагничивающей обмотке 23 и выпрямительному диоду 1!.

Г!ри включении регулирующего транзистора 6 начинает проводить выпрямительный диод 9 и энергия через выходной дроссель 32 DLC-фильтра начинает поступать в нагрузку преобразователя. При этом силовой трансформатор 15 намагничивается в прямом направлении за счет протекания тока по первичной обмотке 18, а силовые трансформаторы 13 и 14 намагничиваются в противоположном направлении за счет протекания тока по дополнительным обмоткам 28 и 29. Когда регулирующий транзистор 6 выключен, выпрямительный диод 9 закрыт и энергия, накопленная в дросселе 32, через диод 31 Ш Сфильтра передается в нагрузку преобразователя, поддерживая ток нагрузки преобразователя постоянным. Одновременно происходит процесс естественного размагничивания силового трансформатора 15 за счет протекания тока по его размагничивающей обмотке 24 и выпрямительному диоду !2.

При подаче положительного импульса на базу регулирующего транзистора 4 все процессы повторяются.

Таким образом, за счет введения цепей принудительного перемагничивания сердечник каждого силового трансформатора может перемагничиваться от — B до +В ( — индукция насьццения материала сердечника) за счет рабочих токов соседних звеньев, что приводит к более полному использованию магнитного материала сердечника, а следовательно, к улучшению удельных энергетических характеристик. Устройство обеспечивает надежное перемагни1396217

Составитель И. Никитин

Редактор А. О га р Техред И. Верес Корректор И. Муска

Заказ 976/54 Тираж 665 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, угь Проектная, 4 чивание силовых трансформаторов даже при выходе из строя одного однотактного звена.

Формула изобретения

Преобразователь постоянного напряжения, содержащий три однотактных инвертора, каждый из которых содержит силовой транзистор, выходной трансформатор с первичной, вторичной и размагничивающей обмотками, размагничивающий однополупериодный выпрямитель с обратным включением диода, подключенный к размагничивающей обмотке, и выходной однополупериодный выпрямитель с прямым включением диода, подключенный к вторичной обмотке, причем выходы размагничивающих выпрямителей инверторов соединены параллельно, а соединенные параллельно выходные выпрямители инверторов подключены к выходным выводам через общий DLC-фильтр, при этом эмиттеры транзисторов объединены и подключены к одному из входных выводов, отличающийся тем, что, с целью улучшения удельных энергетических характепистик, выходной трансформатор каждого ин.ертора снабжен двумя дополнительными обмотками, при этом второй входной вывод подключен к коллектору силового транзистора каждого инвертора через первичную обмотку трансформатора своего ин= вертора и включенную встречно с ней последовательную цепочку из дополнительных обмоток трансформаторов двух других инверторов, соединенных согласно, причем общий выходной вывод преобразователя и первые выводы размагничивающих и BI)xo,-. ых выпрямителей инверторов объединены, а вторые выводы размагничивающих выпрямителей подключены к другому выходному выводу преобразователя.