RU97880U1

RU97880U1 - SMALL CHARGER

Info

Publication number: RU97880U1
Application number: RU2010114696/07U
Authority: RU
Inventors: Виктор Иванович Доманов; Андрей Викторович Доманов; Алексей Владимирович Мишин
Priority date: 2010-04-13
Filing date: 2010-04-13
Publication date: 2010-09-20

Abstract

Малогабаритное зарядное устройство, содержащее высокочастотный трансформатор, блок управления, входной выпрямитель, параллельно которому установлен конденсатор, отличающееся тем, что полумостовая инверторная схема выполнена на основе биполярных транзисторов с изолированным затвором, в диагональ полумостовой инверторной схемы включена первичная обмотка высокочастотного трансформатора, вторичная обмотка высокочастотного трансформатора соединена с входом выходного выпрямителя, на выходе которого установлен дроссель, сглаживающий выпрямленный ток, шунт, включенный последовательно между выходным выпрямителем и нагрузкой, через узел гальванического разделения соединен с блоком управления, клеммы подключения к нагрузке через узел гальванического разделения соединены с блоком управления. A small-sized charger containing a high-frequency transformer, a control unit, an input rectifier, in parallel with which a capacitor is installed, characterized in that the half-bridge inverter circuit is based on bipolar transistors with an insulated gate, the primary winding of the high-frequency transformer, the secondary winding of the high-frequency transformer are included in the diagonal of the half-bridge inverter circuit connected to the input of the output rectifier, the output of which has a choke smoothing rectified current, a shunt connected in series between the output rectifier and the load, through the galvanic separation unit is connected to the control unit, the terminals for connecting to the load through the galvanic separation unit are connected to the control unit.

Description

Полезная модель представляет собой устройство, предназначенное для оперативной зарядки аккумуляторных батарей электромобиля типа «Гольф-кар» и может быть использовано в электротехнической промышленности.The utility model is a device designed for the rapid charging of batteries of an electric car such as "Golf car" and can be used in the electrical industry.

Прототипом предполагаемой полезной модели является схема, предложенная на Интернет ресурсе: . Схема, представленная на данном ресурсе содержит входной выпрямитель, полумостовой инвертор, схему управления силовыми ключами, трансформатор, напряжение на котором выпрямляется диодами и сглаживается сглаживающим фильтром, клеммы подключения к сети и к нагрузке, схемы контроля потребляемого тока и выходного напряжения, устройство индикации режима работы.The prototype of the proposed utility model is the scheme proposed on the Internet resource:. The circuit presented on this resource contains an input rectifier, half-bridge inverter, a power switch control circuit, a transformer, the voltage on which is rectified by diodes and smoothed by a smoothing filter, terminals for connecting to the mains and to the load, control circuits for current consumption and output voltage, an operating mode indication device .

Основным недостатком является то, что схема управления силовыми ключами, не регулирует длительность импульса (не имеет широтно-импульсной модуляции), регулировка производится снижением напряжения питания микросхемы ниже порогового, до отключения преобразователя. Таким образом, преобразователь работает в релейном режиме, что приводит к большим пульсациям выходных напряжения и тока.The main disadvantage is that the power switch control circuit does not regulate the pulse duration (does not have pulse-width modulation), the adjustment is made by lowering the supply voltage of the microcircuit below the threshold, until the converter is turned off. Thus, the converter operates in a relay mode, which leads to large ripples of the output voltage and current.

Задачей предлагаемой полезной модели является создание малогабаритного импульсного зарядного устройства, обеспечивающего оперативную подзарядку батарей аккумуляторов электромобиля, с гальваническим разделением первичной и вторичной цепи и возможностью формирования требуемого профиля заряда под конкретный тип батареи.The objective of the proposed utility model is the creation of a small-sized pulse charger that provides quick recharging of the batteries of electric vehicle batteries, with galvanic separation of the primary and secondary circuits and the possibility of forming the required charge profile for a specific type of battery.

Технический результат достигается тем, что предлагается использовать:The technical result is achieved by the fact that it is proposed to use:

- высокочастотный трансформатор с ферритовым сердечником;- high-frequency transformer with a ferrite core;

- применением широтно-импульсной модуляции для управления силовыми ключами;- the use of pulse width modulation to control power keys;

- датчики обратной связи по току и напряжению, что позволит регулировать ток заряда от 10 до 20 А, и позволит обеспечить работу с различными аккумуляторными батареями 12, 24, 36, 48, 60 В.- feedback sensors for current and voltage, which will allow you to adjust the charge current from 10 to 20 A, and will allow you to work with various rechargeable batteries 12, 24, 36, 48, 60 V.

Сущность полезной модели поясняется чертежом.The essence of the utility model is illustrated in the drawing.

На фиг. показана функциональная схема малогабаритного зарядного устройства. Малогабаритное зарядное устройство содержит входной выпрямитель 1, конденсатор С1, конденсаторы С2-С3, блок управления 2, биполярные транзисторы с изолированным затвором VT1-VT2, высокочастотный трансформатор 3, выходной выпрямитель 4, дроссель L1, шунт 5, узел гальванического разделения 6, клеммы подключения к сети и к нагрузке.In FIG. shows a functional diagram of a small-sized charger. The small-sized charger contains an input rectifier 1, a capacitor C1, capacitors C2-C3, a control unit 2, bipolar transistors with an insulated gate VT1-VT2, a high-frequency transformer 3, an output rectifier 4, a choke L1, a shunt 5, a galvanic isolation unit 6, connection terminals to the network and to the load.

Малогабаритное зарядное устройство содержит входной выпрямитель 1, параллельно которому установлен конденсатор С1, предназначенный для фильтрации выпрямленного напряжения, параллельно входному выпрямителю 1 установлена полумостовая инверторная схема на основе биполярных транзисторов с изолированным затвором VT1-VT2 и конденсаторов С2-С3. Биполярные транзисторы с изолированным затвором VT1, VT2 управляются посредством блока управления 2. В диагональ полумостовой инверторной схемы включена первичная обмотка высокочастотного трансформатора 3. Вторичная обмотка высокочастотного трансформатора 3 соединена со входом выходного выпрямителя 4. Между выходным выпрямителем 4 и нагрузкой последовательно включен дроссель L1, который выполняет функцию сглаживания выпрямленного тока. С шунта 5, включенного последовательно между выходным выпрямителем 4 и нагрузкой, через узел гальванического разделения 6, в блок управления 2 поступает напряжение, пропорциональное протекающему току. В случае превышения допустимого значения тока блок управления 2 останавливает работу широтно-импульсного модулятора, входящего в состав блока управления 2. С клемм подключения к нагрузке через узел гальванического разделения 6 поступает сигнал обратной связи по напряжению. В блоке управления 2 происходит сравнение сигнала задания и сигнала обратной связи и вырабатывается управляющий сигнал на широтно-импульсный модулятор, входящий в состав блока управления 2.The small-sized charger contains an input rectifier 1, parallel to which a capacitor C1 is installed, designed to filter the rectified voltage, parallel to the input rectifier 1, a half-bridge inverter circuit based on bipolar transistors with an insulated gate VT1-VT2 and capacitors C2-C3 is installed. The insulated gate bipolar transistors VT1, VT2 are controlled by the control unit 2. The primary winding of the high-frequency transformer 3 is included in the diagonal of the half-bridge inverter circuit 3. The secondary winding of the high-frequency transformer 3 is connected to the input of the output rectifier 4. A choke L1 is connected in series between the output rectifier 4 and the load, which performs the function of smoothing the rectified current. From the shunt 5, connected in series between the output rectifier 4 and the load, through the galvanic separation unit 6, a voltage proportional to the flowing current is supplied to the control unit 2. If the permissible current value is exceeded, the control unit 2 stops the pulse-width modulator, which is part of the control unit 2. The voltage feedback signal is sent from the terminals for connecting to the load through the galvanic separation unit 6. In the control unit 2, the reference signal and the feedback signal are compared and a control signal is generated for the pulse-width modulator, which is part of the control unit 2.

Claims

A small-sized charger containing a high-frequency transformer, a control unit, an input rectifier, in parallel with which a capacitor is installed, characterized in that the half-bridge inverter circuit is based on bipolar transistors with an insulated gate, the primary winding of the high-frequency transformer, the secondary winding of the high-frequency transformer are included in the diagonal of the half-bridge inverter circuit connected to the input of the output rectifier, the output of which has a choke smoothing rectified current, a shunt connected in series between the output rectifier and the load, through the galvanic separation unit is connected to the control unit, the terminals for connecting to the load through the galvanic separation unit are connected to the control unit.