Імпульсний перетворювач постійної напруги в постійну

Изобретение относится к электротехнике, в частности, к регулируемым источникам напряжения, и может быть использовано в источниках питания управляемых электродвигателей. Известен регулируемый источник напряжения, содержащий два управляемых вентильных коммутатора, подключенных к трехфазной сети переменного тока. Нагрузка регулируемого источника напряжения подключена к выходам управляемых вентильных коммутаторов через средние точки реакторе в [1]. Первый управляемый вентильный коммутатор, работающий в режиме управляемого выпрямителя, осуществляет питание нагрузки от сети переменного тока. Второй управляемый вентильный коммутатор, работающий в режиме ведомого инвертора, обеспечивает рекуперацию энергии в сеть. Недостатком известного устройства является сложность реализации, обусловленная необходимостью использования значительного количества управляемых силовых вентилей. Наиболее близким к предлагаемому является импульсный преобразователь постоянного напряжения в постоянное, содержащий входные и выходные выводы для подключения источника питания и нагрузки, накопительный дроссель, соединенный через, основной управляемый ключевой элемент с входными выводами, а через основной разрядный диод - с выходными выводами [2]. Недостатком известного устройства являются ограниченные функциональные возможности: преобразователь обеспечивает регулирование напряжения на нагрузке только путем передачи энергии от источника питания в нагрузку. Задачей изобретения является создание импульсного преобразователя постоянного напряжения в постоянное, обеспечивающего регулирование напряжения на нагрузке путем передачи энергии как от источника питания в нагрузку, так и от нагрузки к источнику питания. Указанная задача решается тем, что в импульсный преобразователь постоянного напряжения в постоянное, содержащий входные и выходные выводы для подключения источника питания и нагрузки, накопительный дроссель, соединенный через основной управляемый ключевой элемент с входными выводами, а через основной разрядный диод - с выходными выводами, введены дополнительный управляемый ключевой элемент и дополнительный разрядный диод, причем дополнительный управляемый ключевой элемент включен встречнопараллельно основному разрядному диоду, а дополнительный разрядный диод включен встречно-параллельно основному управляемому ключевому элементу. На чертеже приведена схема импульсного преобразователя постоянного напряжения в постоянное. Импульсный преобразователь постоянного напряжения в постоянное содержит входные 1, 2 и выходные 3, 4 выводы для подключения источника питания 5 и нагрузки 6, накопительный дроссель 7, соединенный через основной управляемый ключевой элемент 8 с входными выводами 1, 2, а через основной разрядный диод 9-е выходными выводами 3, 4. Кроме того, устройство содержит дополнительный управляемый ключевой элемент 10, включенный встречно-параллельно основному разрядному диоду 9, и дополнительный разрядный диод 11, включенный встречно-параллельно основному управляемому ключевому элементу 8. Устройство работает следующим образом. При снижении напряжения на нагрузке 6 ниже заданной величины передается энергия от источника 5 питания в нагрузку 6. Это обеспечивается путем периодического замыкания и размыкания основного управляемого ключевого элемента 8. При замыкании ключевого элемента 8 накопительный дроссель 7 подключается к источнику питания 5. Через дроссель 7 начинает протекать возрастающий ток в прямом направлении, накапливая в нем энергию. При размыкании ключевого элемента 8 накопительный дроссель 7 отключается от источника 5 питания. Ток, протекавший по дросселю 7, замыкается через основной разрядный диод 9 на нагрузку 6, передавая накопленную порцию энергии из дросселя 7 в нагрузку 6. Следующие замыкание и размыкание основного управляемого ключевого элемента 8 обеспечивают передачу новой порции энергии от источника питания 5 в нагрузку 6. Энергия будет передаваться подобным образом до тех пор, пока напряжение на нагрузке 6 не достигнет заданной величины. Превышение напряжения по нагрузке 6 заданной величины требует передачи избытка энергии из нагрузки 6 в источник 5 питания. Рекуперация энергии осуществляется также порциями с помощью дополнительного управляемого ключевого элемента 10 и дополнительного разрядного диода 11 и производится до тех пор, пока напряжение на нагрузке 6 не достигнет заданной величины. При замыкании дополнительного управляемого ключевогоэлемента 10 накопительный дроссель 7 подключается к нагрузке 6. Через дроссель 7 начинает протекать возрастающий ток, но уже в обратном направлении, накапливая в дросселе 7 энергию, забираемую у нагрузки 6. При размыкании ключевого элемента 10 ток, протекавший по дросселю 7, замыкается через дополнительный разрядный диод 11 на источник 5 питания, передавая накопленную порцию энергии из дросселя 7, но уже в источник 5 питания. Таким образом, введение в известный импульсный преобразователь постоянного напряжения в постоянное дополнительного управляемого ключевого элемента и дополнительного разрядного диода позволяет регулировать напряжение на нагрузке путем управляемой передачи энергии как от источника питания в нагрузку, так и от нагрузки к источнику питания. Это дает возможность использовать устройство для питания как пассивных, так и активных нагрузок, например, обмоток управляемых электродвигателей.