Преобразователь постоянного напряжения в постоянное с умножением напряжения
ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ С УМНОЖЕНИЕМ НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий входные и выходные выводы для подключения соответственно источника постоянного напряжения и нагрузки, управляемые ключи, развязывающий диод и последовательные цепочки, каждая из которых состоит из последовательно соединенных двух диодов и конденсатора, первый и второй выводы которого соединены соответственно с анодом одного и катодом другого диода, а свободные концы этих диодов соединены с одноименными концами диодов других последовательных цепочек, причем первый конец конденсатора последующей цепочки через управляемый ключ соединен с вторым концом конденсатора предыдущей цепочки, отличающийся тем, что, с целью повыщения КПД качества выходного напряжения и улучщения удельных массо-габаритных показателей, дополнительно введен второй аналогичный преобразователь, включенный к входу и выходу параллельно Первому и в каждом из преобразователей в качестве управляемых ключей использованы тиристоры, положительный входной вывод через один из управляемых ключей S соединен с общи; 1и анодами диодов последовательных цепочек, отрицательный вход (Л ной вывод подключен к общим катодам последовательных цепочек, а положительный ВЫХ9ДНОЙ вывод через другой управляемый ключ подключен к второму концу конденсатора последней цепочки, причем отрицательный выходной вывод через развязывающий диод соединен с первым концом кон-денсатора первой последовательной цепоч01 ки.
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ;
РЕСПУБЛИК. д(д1) Н 02 М 7/10 (.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ(СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3324641! 24-07 (22) 29.07.81 (46) 23.10.83. Бюл. ¹ 39 (72) Я. А. Котляр, В. Г. Степанов и В. С. Щербак (71) Краснодарское отделение Всесоюзного ордена Трудового Красного Знамени научно-. исследовательского проектно -конструкторского технологического института источников тока (53) 621.314.5 (088.8) (56). 1. Авторское свидетельство СССР № 160743, кл. Н 02 М 3/18, 1964.
2. Авторское свидетельство СССР № 472430, кл. Н 02 М 7/10, 1975.
3. Авторское свидетельство СССР
¹ 391706, кл. Н 02 М 1/14. 1973. (54) (57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЫ10СТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ
С УМНОЖЕНИЕМ НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий входные и выходные выводы для подключения соответственно источника постоянного напряжения и нагрузки, управляемые ключи, развязывающий диод и последовательные цепочки, каждая из которых состоит из последовательно соединенных двух диодов и конденсатора, первый и второй выводы которого соединены соот„„SU„„1050065 А ветственно с анодом одного и катодом другого диода, а свободные концы этих диодов соединены с одноименными концами диодов других последовательных цепочек, причем первый конец конденсатора последующей цепочки через управляемый ключ соединен с вторым концом конденсатора предыдущей цепочки, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД качества выходного напряжения и улучшения удельных массо-габаритных показателей, дополнительно введен второй аналогичный преобразователь, включенный к входу и выходу параллельно первому и в каждом из преобразователей в качестве управляемых ключей использованы тиристоры, положительный входной вывод через один из управляемых ключей соединен с общими анодами диодов последовательных цепочек, отрицательный входной вывод подключен к общим катодам последовательных цепочек, а положительный выходной вывод через другой управляемый ключ подключеН к второму концу конденсатора последней цепочки, причем отрицательный выходной вывод через развязывающий диод соединен с первым концом кон.денсатора первой последовательной цепочки.
1050065
Изобретение относится к электротехнике и преобразовательной технике и может быть использовано в качестве вторичного источника питания радиоэлектронных устройств при .необходимости преобразования низкого постоянного напряжения в высокое.
Известны устройства, преобразование напряжения в которых происходит в результате параллельного заряда нескольких емкостей и последовательного их разряда на общую нагрузку (1) и (2).
Недостатками этих устройств являются низкий КПД, плохие нагрузочные характеристики, а также высокий коэффициент пульсаций выходного напряжения, так как н тот полупериод, когда происходит заряд накопительных конденсаторов, напряжение на нагрузке поддерживается только за счет выходной емкости устройства.
Наиболее близким к предлагаемому является преобразователь постоянного напряжения в постоянное с умножением напря- 20 жения, содержащий входные и выходные выводы для подключения соответственно источника постоянного напряжения и нагрузки, упраг>ляемые ключи, развязывающий диод f1 0 соедине.нных двух диодов и конденсатора, Håðвый — и второи выводы которого соединены соответственно с анодом одного и катодом другого диода, а свободные концы этих д>!Одов соединены с одноименными концами дно- 3О дов дру<их п»с.>едовательных цепочек, управляемый ключ соединен с вторым концом 1<Онденсатора 1(р>< дыду<цей цепочки (3).
Однако известное устройство также имеет низкий КПД неудовлетворительные нагрузочные характеристики и массогабарит- 35 ные показатели.
Целью изобретения является повьнненне
КПД качества выходного напряжения и улучшение уд льных массогабаритных 110казателей.
Поставленная пель достигается тем, что в преобразователь постояшнтго напряжения в постоянное с умножением напряжения, содержащий входные и выходные выводы для подключения соответственно источника постоянного напряжения и нагрузки, управляе- 4с мые ключи, развязывающий диод и посл<.довательн((е цепочки, каждая «, к<)т»!>(iх с(>От(> ит из последовательн» <.).д«:tc:,<дов и конденсат<» .:;, !>;)ь(»l! « I«(ды которого «.")(; IH< (<ь: с<)<,, «;:гс-,«е>!!и) с:>((<> дом Одног» !!;;! Г(д<>. f!) < () I 0;I lf()да, 1! C f)0 бодные (<О((! „. -. г.i ft(<>ffo«с<><::11!1>е!((.(0»,1и»!!М("(!(> !. 1>i t:, .(!(11!,!Ii Л!(ОЛ»« 1!)>. ГНХ .(()<, I(.
Л(>«;! >,. I;I! (.Х Ii< 11(!<. i.. .I j)>i! !i<>i<0!
К<«i .;:,:! > );1 II(!C, f>, I<)lif", и l(C(!0<1> :(с м >.(>1(денcd1 o!)H нредыдущ< и цен. :.::.", 1< i ofH!:«тель !0 введен второй ая .цн ичный преобразователь, включенный к входу н выходу параллельно первому и в каждом из преобрафювателей в качестве управляемых ключей использованы тирнсторы, положитель-! ный входной вывод через один из управляемых ключей соединен с общими анодами диодов последовательных цепочек, отрицательный входной вывод подключен к общим катодам последовательных цепочек, а положител ьный выходной вывод через другой управляемый ключ подключен к второму концу конденсатора последней цепочки, причем отрицательный выходной вывод через развязывающий диод соединен с первым концом конденсатора первой последовательной цепочки. На чертеже представлена схема преобра зователя постоянного напряжения в постоянное с умножением напряжения. Преобразователь содержит накопительные конденсаторы 1 и 2, управляемые тиристорные ключи 3, 4 и 5, 6, диоды с объединенными анодами 7 и 8, каждый из которых подключен к общей точке соединения одноr0 конца конденсатора 1 и ключа 3 и одного конца конденсатора 2 и ключа 5 соответственно, диоды с объединенными катодами 9 и 10, каждый из которых подключен к точке соединения другого конца конденсатора 1 и другого ключа 3 и другого конца конденсатора 2 и другого ключа 5 соответственно. Общие точки соединения анодов диодов 7 и 8 подключены соответственно к катодам ключей 4 и 6, аноды которых соединены с положительным входным выводом, а общие точки соединения катодов диодов 9 и 10 подключены к отрицательному входному выводу. Каждый из развязывающих диодов 11 и 12 включен последовательно с диодом 9 и 10 соответственно, а общая точка соединения их анодов подключена к одному выходному выводу для подключения нагрузки 13. Второй выходной вывод образован общей точкой соединения катодов первых тиристоров 3 и 5 из последовательных цепочек, образованных соответственно конденсаторами 1, диодами 7, 9 и конденсаторами 2 и диодами 8 и !О. Общие точки анодов раз>вявывакнцнх ди»д<гв 14 и 15 подключены к <). Ioê): !6 управ.(< (:!(я. а f<3 I Oäû э !1 х, 1нод(>(3 1 Одк,:!!;)ч< 1> ь! к ».,;< «ля)о!ц((м;)«",:. ":(><ам (>!р>:,; >р(« . -> !: с<к>: «< Tc1всн1(<». ic, >с« !)ез>(< л»!>(> .:I !,", а(!г..>ы .1!1»до«> .I 8 с<><д!<1(ен(! «. ) ц ин;>ге.(ь«ь;и (!,» 1>iь(" 1 «I!(<0, 1» I, t,!1! и», 1к. I!!<> ! .) I(>< T()н >I!i»> » I а!i!)1)ж< iI! (>(. :Уc!.1>oifcf раб<)г;(ет с(сдуюши I (>бра<»м. l1,")I! отпирании т!!рис-:»р!!<)(О клк>ч» 4 от с !» 1(! !(к < 1 9 I IÎOToHH Hof » напряжения ос .— :,,. <"! «ляется заряд нано(!1(т< льных конден, а):)ро«, и <,ерс« диоды 7 и 9 "»" <.-: ток ;t:а Ряд;! к»1:..! >д(рж<> i!Hя и !) (\От >() («> : o i<., к><(: -т., !! !)(>ИСХО;1«Т Е! 0 3<11>!IГ (< I! i;< I< > 1< Л! 11, t n >! Ъ(1(,! Ь(- 10500b5! 1 ! » I 1 ф ! Д Ф ВНИИ()!", Ви .,-::. ь4-1Ы и1, и:,;и;+, >ь, Филиал 1111!" :. П атс! п », " Уж. а ..:,.:... !!роек I; .;. 3 отпирания на ключи 3 и 6. При этом ключи 3 подключают нагрузку 13 через развязываюший диод 11.последовательно соединенным накопительным конденсаторам 1, а через ключ б и диоды 8, 10 заряжаются накопительные конденсаторы 2. На нагрузку 13 поступает повышенное напряжение, равное сумме напряжений на конденсаторах 1, которые при этом разряжаются. Через некоторое время, после заряда конденсаторов 2, ключ б запирается и подается им- 10 пульс отпирания на тиристорные ключи 5 и 4. Энергия последовательно соединенных конденсаторов 2 поступает в нагрузку 13, при этом напряжение на конденсаторах -.2 превышает напряжение на частично разряженных конденсаторах 1 и ключи 3 запираются. После отпирания ключа 4 описанный процесс работы повторяется. Благодаря тому, что в предлагаемом устройстве отсутствует высоковольтный конденсатор, включенный параллельно нагрузке, обеспечивается повышение КПД устройства и улучшение удельных энергетических показателей, а поочередный разряд конденсаторов каждого из преобразователей на обшую нагрузку уменьшает величину пульсаций и повышает нагрузочную способность, улучшая тем самым качество . выходного напряжения.
