СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ


RU (11) 2238609 (13) C2

(51) 7 H02M3/335 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 11.01.2009 - действует 

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

(21) Заявка: 2002100267/09 
(22) Дата подачи заявки: 2002.01.14 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2002.01.14 
(43) Дата публикации заявки: 2003.08.27 
(45) Опубликовано: 2004.10.20 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: RU 94036047 А, 20.10.1995. RU 1746490 А1, 07.07.1992. RU 2156023 С1, 10.09.2000. SU 1104623 A, 23.07.1984. US 4787020 А, 22.11.1988. US 4532459 А, 30.07.1985. 
(72) Автор(ы): Гончаров А.Ю. (RU) 
(73) Патентообладатель(и): Гончаров Александр Юрьевич (RU) 
Адрес для переписки: 117570, Москва, Днепропетровская ул., 16, корп.3, кв.76, Б.И. Крыжановскому 

(54) СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к электротехнической промышленности, в частности к стабилизированному преобразователю постоянного напряжения, содержащему переключающий транзистор, трансформатор, схему управления, диодный выпрямитель и фильтр из конденсатора и дросселя, причем начало первичной обмотки трансформатора связано с плюсовым входным выводом, конец первичной обмотки трансформатора соединен со стоком переключающего транзистора, исток которого связан с минусовым входным выводом, начало вторичной обмотки трансформатора через прямо включенный диодный выпрямитель связано с первым выводом конденсатора фильтра и плюсовым выходным выводом, а конец вторичной обмотки трансформатора связан с началом дросселя фильтра, вторым выводом конденсатора фильтра и минусовым выходным выводом, дополнительно содержит второй дроссель и второй диодный выпрямитель, при этом второй дроссель включен последовательно в цепь первичной обмотки трансформатора и переключающего транзистора со стороны плюсового или минусового входного вывода, конструктивно намотан на одном сердечнике с дросселем фильтра, конец которого соединен с анодом второго диодного выпрямителя, катод которого соединен с первым выводом конденсатора фильтра. Технический результат изобретения состоит в повышении кпд и стабильности преобразователя. 3 ил.





ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Устройство относится к области электротехники и может быть использовано в модулях электропитания.

Известно устройство питания с защитой, описанное в авт. свид. СССР №1104623, МПК Н 02 М 3/335, 1984 г., содержащее переключающий транзистор, трансформатор, диодный выпрямитель и фильтр, причем начало первичной обмотки трансформатора связано с плюсовым входным выводом, конец первичной обмотки трансформатора соединен со стоком переключающего транзистора, исток которого связан с минусовым входным выводом, а вторичная обмотка трансформатора через диодный выпрямитель и фильтр связана с плюсовым и минусовым выходными выводами для подключения нагрузки.

Недостатком известного устройства является относительно невысокие кпд и стабильность выходного напряжения при колебаниях входного напряжения.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному устройству является преобразователь постоянного напряжения, описанный в патенте РФ, выданном по заявке №94036047/07, МПК Н 02 М 3/335, 28.09.1994 г. по решению ВНИИГПЭ от 16.01.1996 г., содержащий переключающий транзистор, трансформатор, схему управления, диодный выпрямитель и фильтр из конденсатора и дросселя, причем начало первичной обмотки трансформатора связано с плюсовым входным выводом, конец первичной обмотки трансформатора соединен со стоком переключающего транзистора, исток которого связан с минусовым входным выводом, вторичная обмотка трансформатора через диодный выпрямитель и фильтр связана с плюсовым и минусовым выходными выводами, выход схемы управления (в протртипе - регулирующий транзистор) соединен с затвором переключающего транзистора.

Недостатком известного преобразователя является также относительно невысокие кпд и стабильность выходного напряжения при колебаниях входного напряжения.

Целью технического решения является повышение кпд и стабильности преобразователя.

Указанная цель достигается тем, что стабилизированный преобразователь постоянного напряжения, содержащий переключающий транзистор, трансформатор, схему управления, диодный выпрямитель и фильтр из конденсатора и дросселя, причем начало первичной обмотки трансформатора связано с плюсовым входным выводом, конец первичной обмотки трансформатора соединен со стоком переключающего транзистора, исток которого связан с минусовым входным выводом, начало вторичной обмотки трансформатора через прямо включенный диодный выпрямитель связано с первым выводом конденсатора фильтра и плюсовым выходным выводом, а конец вторичной обмотки трансформатора связан с началом дросселя фильтра, вторым выводом конденсатора фильтра и минусовым выходным выводом, дополнительно содержит второй дроссель и второй диодный выпрямитель, при этом второй дроссель включен последовательно в цепь первичной обмотки трансформатора и переключающего транзистора (со стороны плюсового или минусового входного вывода), а конструктивно намотан на одном сердечнике с дросселем фильтра, конец которого соединен с анодом второго диодного выпрямителя, катод которого соединен с первым выводом конденсатора фильтра.

На фиг.1 представлена блок-схема реализации преобразователя, на фиг.2 даны эпюры, поясняющие работу прототипа, а на фиг.3 - эпюры предлагаемого устройства.

Преобразователь содержит переключающий транзистор 1, трансформатор 2 с первичной 2.1 и вторичной 2.2 обмотками, схему 3 управления, диодный выпрямитель 4 и фильтр 5 из конденсатора 5.1 и дросселя 5.2, второй дроссель 6, второй диодный выпрямитель 7, плюсовой 8 и минусовой 9 выходные выводы и плюсовой 10 и минусовой 11 выходные выводы.

На чертежах введены обозначения

Eп - напряжение входного питания,

Еп, ном - номинальное,

Еп, мин - минимальное,

Еп, макс - максимальное.

Начало первичной обмотки 2.1 трансформатора 2 соединено с концом дросселя 6, начало которого соединено с плюсовым входным выводом 8, конец первичной обмотки 2.1 трансформатора 2 соединен со стоком переключающего транзистора, исток которого связан с минусовым входным выводом 9, начало вторичной обмотки 2.2 трансформатора 2 через прямо включенный диодный выпрямитель 4 связано с первым выводом конденсатора 5.1 фильтра 5 и плюсовым выходным выводом 10, а конец вторичной обмотки 2.2 трансформатора 2 связан с началом дросселя 5.2 фильтра 5, вторым выводом конденсатора 5.1 фильтра 5 и минусовым выходным выводом 11.

Технический результат устройства состоит в повышении кпд примерно на 10% относительно кпд прототипа.

Используемые в преобразователе элементы являются стандартными, взаимозаменяемыми и широко используются в практике. В качестве схемы 3 управления целесообразно применить микросхему фирмы Моторолла типа UC3843.

Устройство работает следующим образом.

Схема 3 управления формирует на затворе транзистора 1 поочередно сменяющие друг друга с заданной частотой открывающие и закрывающие этот транзистор потенциалы. Транзистор 1 и трансформатор 2 осуществляют высокочастотное преобразование входного постоянного напряжения Еп, приложенного к выводам 8 и 9 в импульсное напряжение, трансформируемое на вторичную обмотку 2.2. Затем с помощью диодного выпрямителя 4 и фильтра 5 выпрямленное и сглаженное постоянное напряжение заданной величины поступает на выходные выводы 10 и 11.

Колебания входного постоянного напряжения естественно ухудшают качество преобразования. Однако за счет включения второго дросселя 6 в цепи первичной обмотки 2.1 трансформатора 2 последний работает при сниженном и стабильном независимо от колебаний на входе напряжении. При этом повышается быстродействие трансформатора, снижаются энергетические потери и, как следствие, повышается кпд. Это поясняется на эпюрах фиг.2 и 3. 



ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


Стабилизированный преобразователь постоянного напряжения, содержащий переключающий транзистор, трансформатор, схему управления, диодный выпрямитель и фильтр из конденсатора и дросселя, причем начало первичной обмотки трансформатора связано с плюсовым входным выводом, конец первичной обмотки трансформатора соединен со стоком переключающего транзистора, исток которого связан с минусовым входным выводом, начало вторичной обмотки трансформатора через прямовключенный диодный выпрямитель связано с первым выводом конденсатора фильтра и плюсовым выходным выводом, а конец вторичной обмотки трансформатора связан с началом дросселя фильтра, вторым выводом конденсатора фильтра и минусовым выходным выводом, отличающийся тем, что он дополнительно содержит второй дроссель и второй диодный выпрямитель, при этом второй дроссель включен последовательно в цепь первичной обмотки трансформатора и переключающего транзистора, а конструктивно намотан на одном сердечнике с дросселем фильтра, конец которого соединен с анодом второго диодного выпрямителя, катод которого соединен с первым выводом конденсатора фильтра.





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