о
CXI 1 10 Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано в устройствах вторичного электропитани ., Актуальной задачей в области койструировани преобразователей переменного напр к(ени вл етс создание компактных технологичных устройств , отличающихс высокими удельными энергетическими характеристиками . Известные устройства характеризуютс большим весом и габаритами, сложной технологией изготовлени и не обеспечивают высокого уровн удельных энергетических характеристик. Известен преобразователь переменного напр жени в р д посто нных, со держащий управл емые ключи, соедин ющие выводы первичной обмотки транс форматора с выводами источника перемен ного напр жени , между которыми включены встречно-последовательно соединенные диоды, при этом к каждой вторичной обмотке трансформатора подключены последовательно соединенные выпр митель, сглаживающий фильтр и нагрузка 1. Такой преобразователь имеет большой объем, вес, низкий КПД (т.е. плохие удельные энергетические показатели ) и низкую жесткость выходной характеристики. Эти недостатки определ ютс наличием в каждой выходной цепи индивидуальных сглаживающих фильтров, что особенно заметно в конструкци х при большом чис ле выходных напр жений и малой выход ной мощности по каждому из выходов. К тому же преобразователь нетехнологичен , так как первична обмотка его трансформатора имеет среднюю точку, чТо не позвол ет использовать унифицированные серийно выпускаемые трансформаторы, а число витков в каж дой половине обмотки должно быть строго одинаковым, в противном случае возможно поднасыщение трансформатора Выполнение трансформатора со средней точкой увеличивает его вес и объем из-за плохого использовани меди. flp образователь имеет повышенный уровень помехоизлучени , так как преобразование напр жени в нем (при моду . л ции длительности) происходит при больших напр жени х и токах. Наиболее близким по технической сущности к изобретению вл етс прео разователь переменного напр жени в р д посто нных напр жений, содержаг щий управл емые ключи, соедин ющие выводы первичной обмотки трансформатора с шинами источника переменного, напр жени , между которыми включены диоды, между точкЮй их соединени и средней точкой первичной обмотки трансформатора включен дроссель, при этом вторичные обмотки через выпр мители подключены к нагрузке, параллельно каждой из которых включены конденсаторы фильтров 2 J, Однако известный преобразователь нельз считать достаточно технологичным , поскольку его схемотехника требует выполнени первичной обмотки трансформатора со средней точкой, что не позвол ет использовать серийно выпускаемые унифицированные трансформаторы , а число витков в каждой половине обмотки должно строго одинаковым (в противном случае возможно поднасыщение трансформатора), как следствие увеличиваетс вес и объем трансформатора из-за плохого испольх . зовани меди обмоток. Кроме того, в схеме преобразовател конденсаторы фильтров включены на каждом из выходов {дл каждого из формируемых посто нных напр жений), что приводит к снижению удельных энергетических характеристик преобразовател , т.е. увеличению объема и веса устройства, к тому же, поскольку реальные конденсаторы имеют потери, то и потери в трансформаторе оказываютс несколько больше, так как ток зар да конденсаторов протекает по обмоткам трансформатора., Целью изобретени вл етс повышение удельных энергетических характеристик и технологичности преобразовател . Поставленна цель достигаетс тем, что в преобразователь переменного жапр иени в р д посто нных напр жений, содержащий трансформатор, кажда из вторичных обмоток которого через свой выпр митель образует соответствующие выходные выводы, а первична обмотка подключена к одним одноименным выводам основных управл емых ключей, дроссель, первый вывод которого соединен с одноименными выводами основных диодов, а их противоположные выводы подключены к входным выводам, а также конденсаторы, введены два дополнительных управл емых ключа и два дополнительных диода, одноименными выводами подключенные к входным выводам , а противоположными - к другим одноименным выводам основных управл емых ключей, при этом одни од|1оимеиные выводы дополнительных управл емы ключей соединены с выводами первичной обмотки трансформатора, другие с вторым выводом дроссел и одноимен ными выводами конденсаторов, каждый из других одноименных выводов которых подключен к соответствующей точк соединени дополнительного диода и основного управл емого ключа. На чертеже представлена принципиальна схема преобразовател . Преобразователь содержит основные диоды 1 и 2, дополнительные диоды 3 и , основные управл емые ключи 5 и 6, дополнительные управл емые ключи 7 и 8, дроссель 9 конденсаторы 10 и 11, трансформатор 12, выпр м тели (дл упрощени схемы показан только один на диодах 13 и 1t) и нагрузку 15. Источник НереМенного напр жени подлючаетс к входным выводам - точкам соединени разноименных выводов основных диодов 1 и 2 и дополнительных диодов 3 и . к другим одноименным выводам дополнительных диодов подключены первые одноименные выводы основных управл емых ключей 5 и 6 и первые одноименные выводы конденсаторов 10 и 11, Первый вывод дроссел 9 подключен к точке соединени основных диодов, а второй - к вторым одноименным выводам конденсаторов 10 и 11 и одноименным выводам дополнительных управл емых ключей 7 ,и 8, вторые одноименные выводы которых соединены с выводами основных управл емых ключей 6 и выводами первичной )тки трансформатора 12. Кажда из вторичных обмоток через выпр митель образует свои выходные выводы, аналогично показанному на чертеже, где нагрузка 15 подключена к одной из вторичных обмоток через выпр митель на диодах 13 и 1. Устройство работает следующим образом . При указанной на чертеже пол рности переменного напр жени J начина с момента превышени мгновенным значением одного напр жени вели чины осредиенного пр моугольного напр жени , открываютс ключи6 и 7. Ток в первичной обмотке трансформатора 12 протекает через .диод. 1, двое lO S4 сель 9 зар жа его, ключи 6 и 7, диод и Ьбразу на обмотке трансфорг матора 12 напр х ение указанной на чертеме пол рности. Одновременно конденсатор 11 зар жаетс через диод 1, Дроссель .9 и диод . В момент времени , когда мгновенное значение входного напр жени становитс меньше i оср едненного пр моугольного , напр «ение на дросселе 9 мен ет свою пол рность на противоположную указанной на чертеже, и ток в обмотке трансформатора 12 протекает через разр жающийс дроссель 9, ключи б и 7 а далее - через диоды 4 и 1, ,складыва сь со входным напр жением до тех пор, пока оно не уменьшитс до нул . В этот момент времени открываютс клю- / чи 5 и 8, а ключи 6 и 7 закрываютс . Ток в первичной обмотке трансформатора 12 мен ет направление, поддерживаемый продолжающим разр жатьс дросселем 9 через ключи 5 и 8, диоды 2 и 3 и источник переменного напр жени Ugvt-ЗзР ь(й в предыдущем цикле конденсатор t О разр жаетс на первичную обмотку трансформатора 12 через ключи 5 и 8. Конденсатор 11 оказывает с отключенным до следующего полу- периода, сохран свой зар д. С того момента времени, когда мгновенное значение входного переменного напр хсени превысит осредненное пр моугольное , ток в дросселе начинает возрастать, зар жа его, при этом напр жение на дросселе мен ет свою пол рность-на противоположную, указанную на чертеххе, конденсатор 10 начинает зар жатьс от входного напр жени через диоды 2 и 3 дроссель и источник переменного напр жени В дальнейшем последовательность процессов повтор етс , и таким образом входное напр жение преобразуетс в осредненное пр моугольное, амплитуда которого равна среднему значению входного напр жени . Входное напр жемие при этом может 6tiTo любой, и не синусоидальной формы, например, модулированное по длительности или ступенчатое. Таким образом преобразователь обеспечивает возможность применени трансформатора без средней точки, что по3вол ет , во-первых, использовать унифицированные , серийные модели трансфОрматоров , а, во-вторых снизить объем и вес трансформатора на 20.
10141086
Централизованное расположение конденсаторов о схеме преобразовател даже в случае равенства входного и выходного напр жений позвол ет существенно снизить объем устройства,
так как конденсатор занимает меньший объем, чем в схеме известного преобразовател , имеющего на п-выходах приведенную емкость конденсаторов, равную централизованной в предлагаемом устройстве.