ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ


RU (11) 2007824 (13) C1

(51) 5 H02M3/335, H02M7/12 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 20.11.2007 - прекратил действие 

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

(21) Заявка: 5028124/07 
(22) Дата подачи заявки: 1991.12.20 
(45) Опубликовано: 1994.02.15 
(71) Заявитель(и): Научно-производственное объединение "Композит" 
(72) Автор(ы): Сенкевич А.К. 
(73) Патентообладатель(и): Научно-производственное объединение "Композит" 

(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ 

Изобретение относится к преобразовательной технике, в частности к преобразователям постоянного напряжения в постоянное. Использование: источники питания с бестрансформаторным входом. Преобразователь содержит вторичную обмотку силового трансформатора 1, инвертора, выпрямитель на диодах 2, 3, подключенных к крайним выводам обмотки с отводами, между транзистором 4 и дросселем фильтра 6 включен дополнительный дроссель 5, а обмотка силового трансформатора инвертора снабжена отводами, к которым через выпрямительные диоды 10, 11 подключена точка соединения дополнительного дросселя с дросселем фильтра. 1 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к преобразовательной технике, в частности к преобразователям постоянного напряжения в постоянное, и может быть использовано в качестве импульсного стабилизатора напряжения в источниках питания с бестрансформаторным входом.

Непосредственный преобразователь постоянного напряжения обычно содержит управляемый ключ, DLC-фильтр и модулятор (1).

Основными недостатками преобразователя являются низкий КПД и большие габариты и масса фильтра.

В качестве прототипа выбран преобразователь постоянного напряжения, содержащий вторичную обмотку силового трансформатора питающего инвертора, выпрямитель на диодах, подключенных к крайним выводам обмотки, последовательную цепь, состоящую из транзистора, дросселя и конденсатора фильтра, подключенную к выпрямителю, блокирующий диод, включенный между выводом нулевой точки обмотки и точкой соединения транзистора с дросселем, модулятор, обеспечивающий обратную связь с выхода преобразователя на вход транзистора (2).

Этот преобразователь позволяет получить заданную амплитуду пульсаций выходного напряжения при меньших габаритах и массе фильтра, а также несколько уменьшить динамические потери.

Однако недостатками преобразователя являются большие коммутационные перегрузки и потери, низкий КПД, узкий диапазон допустимых изменений питающего напряжения.

Цель изобретения - уменьшение коммутационных перегрузок и потерь, повышение КПД, расширение диапазона допустимых изменений питающего напряжения.

Поставленная цель достигается тем, что в непосредственном преобразователе постоянного напряжения, содержащем вторичную обмотку силового трансформатора питающего инвертора, выпрямитель на диодах, подключенных к крайним выводам обмотки, последовательную цепь, состоящую из транзистора, дросселя и конденсатора фильтра, подключенную к выпрямителю, блокирующий диод, включенный между выводом нулевой точки обмотки и точкой соединения транзистора с дросселем, модулятор, обеспечивающий обратную связь с выхода преобразователя на вход транзистора, между транзистором и дросселем фильтра включен дополнительный дроссель, обмотка снабжена отводами, к которым через выпрямительные диоды подключена точка соединения дополнительного дросселя с дросселем фильтра.

Проведенный анализ существенных признаков предложенного технического решения по источникам научно-технической и патентной информации показал, что данное предложение соответствует критерию "Существенные отличия".

На чертеже представлена принципиальная схема заявляемого преобразователя напряжения.

Преобразователь содержит вторичную обмотку 1 силового трансформатора питающего инвертора, выпрямитель на диодах 2,3, подключенных к крайним выводам обмотки, последовательную цепь, состоящую из транзистора 4, дросселя 5, дросселя фильтра 6 и конденсатора фильтра 7, подключенную к выпрямителю, блокирующий диод 8, модулятор 9. Обмотка 1 снабжена отводами, к которым через выпрямительные диоды 10,11 подключена точка соединения дросселя 5 с дросселем 6.

Рассмотрим работу преобразователя в установившемся режиме непрерывного тока дросселя. Пусть в исходном состоянии транзистор 4 закрыт. Ток дросселя 5 равен нулю, а ток дросселя фильтра 6 течет через диод 10 или 11 (в зависимости от полярности напряжения обмотки 1) и линейно спадает от максимального значения до минимального. Чуть раньше, чем ток дросселя 6 достигнет минимального значения, модулятор 9 открывает транзистор 4, который подключает дроссель 5 к выпрямителю на диодах 2,3. Ток дросселя 5 линейно нарастает от нуля до максимального значения. Когда ток дросселя 5 будет равен току через диод 10 или 11, начинается процесс рассасывания избыточного заряда по окончании которого, наступает процесс восстановления обратного сопротивления диода 10 или 11, сопровождающийся перераспределением тока дросселя 5 между диодом и дросселем фильтра 6. По окончании процесса восстановления ток дросселя 5 равен току дросселя фильтра 6. При достаточной величине индуктивности дросселя 5 процессы рассасывания и восстановления проходят на токах близких к минимальному значению тока дросселя фильтра 6, что обеспечивает практически полное устранение коммутационных перегрузок и максимальное уменьшение потерь.

По достижении током дросселя 6 максимального значения, модулятор 9 закрывает транзистор 4. В результате уменьшения тока дросселя 5 на нем возникает ЭДС самоиндукции, которая открывает блокирующий диод 8. При этом энергия, накопленная в дросселе 5, через емкость обмотки дросселя фильтра 6 уходит в емкость фильтра 7 и, затем в нагрузку преобразователя. Ток дросселя 5 спадает до нуля. Блокирующий диод 8 закрывается. Схема приходит в исходное состояние. Далее работа схемы повторяется.

Следует отметить, что для уменьшения пульсаций выходного напряжения точка соединения дополнительного дросселя с дросселем фильтра может быть шунтирована дополнительным конденсатором небольшой емкости.

В преобразователе практически устранены коммутационные перегрузки и максимально уменьшены потери, он имеет более чем на 15% лучший КПД и в 2,5 раза большую ширину диапазона допустимых изменений питающего напряжения. (56) Ромаш Э. М. , Драбович Ю. И. , Юрченко Н. Н. , Шевченко П. Н. "Высокочастотные транзисторные преобразователи", М. Радио и связь, 1988, с. 11, рис. 1.4.

2. Справочник под ред. Г. С. Найвельта "Источники электропитания радиоэлектронной аппаратуры, М. Радио и связь, 1985, стр. 341, рис. 8.26 г. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий вторичную обмотку силового трансформатора, инвертор, выпрямитель на диодах, подключенных к крайним выводам вторичной обмотки, последовательную цепь, состоящую из транзистора, дросселя и конденсатора фильтра, подключенную к выпрямителю, блокирующий диод, включенный между выводом нулевой точки обмотки и точкой соединения транзистора с дросселем, модулятор, входом подключенный к выходным выводам преобразователя, а выходом - к управляющему входу транзистора, отличающийся тем, что введен дополнительный дроссель, включенный между транзистором и дросселем фильтра, каждая полуобмотка силового трансформатора инвертора снабжена отводами, к которым через выпрямительные диоды подключена точка соединения дополнительного дросселя с дросселем 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