ИМПУЛЬСНЫЙ РЕГУЛЯТОР НАПРЯЖЕНИЯ ПОВЫШАЮЩЕГО ТИПА

ИМПУЛЬСНЫЙ РЕГУЛЯТОР НАПРЯЖЕНИЯ ПОВЫШАЮЩЕГО ТИПА


RU (11) 2241299 (13) C1

(51) 7 H02M3/325 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 05.12.2008 - действует 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 2003112923/09 
(22) Дата подачи заявки: 2003.04.30 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2003.04.30 
(45) Опубликовано: 2004.11.27 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: RU 2145145 C1, 27.01.2000. RU 2155431 C1, 27.08.2000. WO 89/07363 А1, 27.01.1998. 
(72) Автор(ы): Красников Ю.И. (RU); Боровиков В.М. (RU) 
(73) Патентообладатель(и): ООО "Силовая электроника" (RU) 
Адрес для переписки: 630128, г.Новосибирск, ул. Полевая, 8, кв.71, Ю.И. Красникову 

(54) ИМПУЛЬСНЫЙ РЕГУЛЯТОР НАПРЯЖЕНИЯ ПОВЫШАЮЩЕГО ТИПА

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в источниках вторичного электропитания. Технический результат - уменьшение пульсации выходного напряжения. Технический эффект достигается тем, что в известный импульсный регулятор напряжения повышающего типа, содержащий входной, общий и выходной выводы для подключения соответственно источника питания и нагрузки, дроссель, одним выводом подключенный к входному выводу, другим выводом через первый диод - к выходному выводу, управляемый ключ, одним выводом подключенный к общему выводу, управляющим выводом - к выходу источника управляющих сигналов, конденсатор выходного фильтра, включенный между общим и выходным выводами, дополнительно введены трансформатор тока, второй и третий диоды, причем начало первичной обмотки трансформатора тока соединено со свободным выводом управляемого ключа, конец - с точкой соединения дросселя и первого диода, начало вторичной обмотки трансформатора тока соединено с входным выводом, конец - через второй диод, включенный встречно первому диоду, соединен с выходным выводом и через третий диод, включенный согласно второму диоду, соединен с общим выводом. Возможно уменьшение габаритов сердечника трансформатора тока, что достигается введением дополнительной обмотки на сердечнике трансформатора тока, включенной между дросселем и точкой соединения первого диода и первичной обмотки трансформатора тока встречно первичной обмотке трансформатора тока. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.






ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в источниках вторичного электропитания.

Известен импульсный регулятор напряжения повышающего типа, содержащий входной, общий и выходной выводы для подключения соответственно источника питания и нагрузки, дроссель, одним выводом подключенный к входному выводу, другим выводом через диод - к выходному выводу, управляемый ключ, одним выводом подключенный к общему выводу, вторым выводом подключенный в точку соединения дросселя и диода, а управляющим выводом - к выходу источника управляющих сигналов, конденсатор выходного фильтра, включенный между общим и выходным выводами [1].

При замыкании ключа к дросселю прикладывается напряжение источника питания и ток в дросселе увеличивается, при размыкании ключа открывается диод и ток дросселя замыкается через нагрузку и конденсатор фильтра, при этом к дросселю прикладывается разность входного и выходного напряжений и ток дросселя уменьшается. 

Недостатком такого регулятора является импульсная подзарядка конденсатора выходного фильтра, что требует применения конденсатора большой емкости и является причиной больших пульсаций выходного напряжения.

Задача, решаемая изобретением, - уменьшение пульсаций выходного напряжения.

Поставленная задача решена за счет того, что в известный импульсный регулятор напряжения повышающего типа, содержащий входной, общий и выходной выводы для подключения соответственно источника питания и нагрузки, дроссель, одним выводом подключенный к входному выводу, другим выводом через первый диод - к выходному выводу, управляемый ключ, одним выводом подключенный к общему выводу, управляющим выводом - к выходу источника управляющих сигналов, конденсатор выходного фильтра, включенный между общим и выходным выводами, дополнительно введены трансформатор тока, второй и третий диоды, причем начало первичной обмотки трансформатора тока соединено со свободным выводом управляемого ключа, конец - с точкой соединения дросселя и первого диода, начало вторичной обмотки трансформатора тока соединено с входным выводом, конец - через второй диод, включенный встречно первому диоду, соединен с выходным выводом и через третий диод, включенный согласно второму диоду, соединен с общим выводом. 

Возможно уменьшение габаритов сердечника трансформатора тока, что достигается введением дополнительной обмотки на сердечнике трансформатора тока, включенной между дросселем и точкой соединения первого диода и первичной обмотки трансформатора тока встречно первичной обмотке трансформатора тока.

На фиг.1 представлена схема предлагаемого импульсного регулятора напряжения повышающего типа; на фиг.2 - то же, с дополнительной обмоткой на сердечнике трансформатора тока; на фиг.3 - кривые токов и напряжений.

Импульсный регулятор напряжения повышающего типа (фиг.1) содержит входной 1, общий 2 и выходной 3 выводы для подключения соответственно источника питания 4 и нагрузки 5, дроссель 6, первый диод 7, управляемый ключ 8, источник управляющих сигналов 9, конденсатор выходного фильтра 10, трансформатор тока 11, второй диод 12 и третий диод 13.

На фиг.2 представлен вариант импульсного регулятора напряжения повышающего типа, в котором последовательно с дросселем 6 включена дополнительно введенная обмотка 14, намотанная на сердечнике трансформатора тока 11 и служащая для подмагничивания постоянным током сердечника трансформатора тока 11.

Импульсный регулятор напряжения повышающего типа (фиг.1) работает следующим образом.

Источник управляющих сигналов 9 замыкает и размыкает управляемый ключ 8, поддерживая на нагрузке 5 требуемое напряжение за счет изменения скважности замкнутого состояния управляемого ключа 8. В установившемся режиме перед замыканием управляемого ключа 8 ток дросселя 6 протекает по цепи: дроссель 6, первый диод 7, конденсатор выходного фильтра 10 и нагрузка 5, источник питания 4, при этом происходит передача накопленной в дросселе 6 энергии в конденсатор выходного фильтра 10 и нагрузку 5, ток в дросселе 6 уменьшается.

В момент времени t0 (см. фиг.3) источник управляющих сигналов 9 замыкает управляемый ключ 8, первый диод 7 запирается и ток дросселя 6 замыкается по пути: дроссель 6, первичная обмотка трансформатора тока 11, управляемый ключ 8, источник питания 4. Во вторичной обмотке трансформатора тока 11 возникает ток, который замыкается по пути: вторичная обмотка трансформатора тока 11, второй диод 12, конденсатор выходного фильтра 10 и нагрузка 5, источник питания 4. При этом ко вторичной обмотке трансформатора тока 11 приложена разность выходного и входного напряжений. На этом промежутке времени ток дросселя 6 увеличивается.

При размыкании управляемого ключа 8 в момент времени t1 ток дросселя 6 замыкается через первый диод 7, конденсатор выходного фильтра 10 и нагрузку 5, источник питания 4. В этот же момент времени запирается второй диод 12, ток намагничения сердечника трансформатора тока 11 замыкается через источник питания 4 и третий диод 13. При этом ко вторичной обмотке трансформатора тока 11 прикладывается напряжение источника питания 4, сердечник трансформатора тока 11 перемагничивается и в момент времени t2 возвращается в исходное состояние, соответствующее моменту времени t0.

В момент времени t3 источник управляющих сигналов 9 замыкает управляемый ключ 8, и начинается следующий период работы импульсного регулятора напряжения повышающего типа.

Таким образом, благодаря введению дополнительного трансформатора тока 11 ток подзарядки конденсатора выходного фильтра 10 протекает как при разомкнутом, так и при замкнутом управляемом ключе 8, что приводит к уменьшению пульсаций выходного напряжения. В частном случае, когда число витков первичной и вторичной обмоток трансформатора тока 11 равны между собой, ток подзарядки конденсатора фильтра 10 неразрывен и даже при отсутствии конденсатора выходного фильтра 10 пульсации напряжения на нагрузке 5 могут быть незначительными. 

Для уменьшения габаритов сердечника трансформатора тока 11, возможности использовать в качестве сердечника трансформатора тока 11 магнитные материалы с петлей гистерезиса, близкой к прямоугольной, на сердечнике трансформатора тока 11 введена дополнительная обмотка 14, включенная последовательно с дросселем 6 (фиг.2). В результате подмагничивания постоянным током рабочий перепад индукции сердечника трансформатора тока 11 может быть увеличен более чем в 2 раза (практически до 2Bs, где Bs - индукция насыщения магнитного материала сердечника трансформатора тока 11), соответственно и сечение сердечника трансформатора тока 11 может быть уменьшено более чем в 2 раза.

Наиболее целесообразно применение данного изобретения в импульсных регуляторах напряжения повышающего типа, корректорах мощности, источниках бесперебойного питания.

Источник информации

1. Источники вторичного электропитания. / С.С. Букреев, В.А. Головацкий, Г.Н. Гулякович и др. Под ред. Ю.И. Конева. М.: Радио и связь, 1983, стр. 80. 




ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


1. Импульсный регулятор напряжения повышающего типа, содержащий входной, общий и выходной выводы для подключения соответственно источника питания и нагрузки, дроссель, одним выводом подключенный к входному выводу, другим выводом через первый диод к выходному выводу, управляемый ключ, одним выводом подключенный к общему выводу, управляющим выводом - к выходу источника управляющих сигналов, конденсатор выходного фильтра, включенный между общим и выходным выводами, отличающийся тем, что в регулятор дополнительно введены трансформатор тока, второй и третий диоды, причем начало первичной обмотки трансформатора тока соединено со свободным выводом управляемого ключа, конец - с точкой соединения дросселя и первого диода, начало вторичной обмотки трансформатора тока соединено с входным выводом, конец через второй диод, включенный встречно первому диоду, соединен с выходным выводом и через третий диод, включенный согласно второму диоду, соединен с общим выводом. 

2. Импульсный регулятор напряжения повышающего типа по п.1, отличающийся тем, что на сердечнике трансформатора тока введена дополнительная обмотка, включенная между дросселем и точкой соединения первого диода и первичной обмотки трансформатора тока встречно первичной обмотке трансформатора тока.





ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКЕ:
Гелиоэнергетика - Солнечные электростанции, Солнечные батареи. Солнечные коллекторы;
Ветроэнергетика - Ветроэнергетические установки. Ветродвигатели;
Волновые электростанции. Гидроэлектростанции;
Термоэлектрические источники тока;
Химические источники тока;
Нетрадиционные устройства и способы получения, преобразования и передачи ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ;
Устройства и способы экономии и сохранения электроэнергии;
Генераторы постоянного электрического тока. Электрические машины.



Устройства и способы получения, преобразования, передачи, экономии и сохранения электрической энергии




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+электрический -генератор".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "генератор" будут найдены слова "генераторы", "ренераторов" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("генератор!").


Солнечные электростанции. Гелиоэнергетика | Ветроэнергетические установки. Ветродвигатели. Ветрогенераторы | Волновые, геотермальные и гидроэлектростанции | Термоэлектрические источники тока | Химические источники тока. Накопители электроэнергии. Батареи и аккумуляторы | Нетрадиционные устройства и способы получения, преобразования и передачи электрической энергии | Устройства и способы экономии и сохранения электроэнергии | Генераторы постоянного и переменного электрического тока. Электрические машины


Рейтинг@Mail.ru