Полярность инвертирующий преобразователь постоянного напряжения

 

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в устройствах электропитания для получения разнополярных напряжений различного уровня с одним общим выводом. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей и

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) А1 (SD 4 Н 02 M 3/18

ОПИСЛНИК ИЗОБРКткния

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВ) л

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3877537/24-07 (22) 04.04.85 (46) 07.01.87. Бюл. У 1 (72) В.А. Поляков (53) 621.314.1(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 572822, кл. Н 02 М 3/18, 1975.

Патент ПНР М- 114754, кл. G 05 F 3/02, 1982. (54) ПОЛЯРНОСТЬ ИНВЕРТИРУКМЦ1Й ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в устройствах электропитания для получения разнополярных напряжений различного уровня с одним общим выводом. Цель изобретения — расширение функциональных возможностей и

128228 улучшение динамических характеристик.

Устройство содержит цепь из последовательно соединенных зарядного ключа

1, накопительного конденсатора 2, разрядного диода 3 и фильтрующего конденсатора 4. Эта цепь включена между входными выводами 5, один из которых является общим. Разрядный ключ 16 включен между катодом дополнительного диода 15 и выходным выводом 7. Дополнительный ключ 17 включен между анодом диода 15 и общим выводом. Кроме того, устройство содержит реактор 9, выполненный по конденсаторно-диодной схеме деления напряжения и включенный между анодом диода 15 и общим выводом. Общая точ0 ка катодов диодов 12 реактора 9 образует дополнительный выходной вывод

7. Выполнение реактора 9, согласующего уровень выходного напряжения с нагрузкой, в виде конденсаторно-диодной схемы деления напряжения и использование диода 15 и ключа 17 обеспечивает получение на выходах устройства двух напряжений, одно из которых в и раз меньше, а другое — в и раз больше входного напряжения.

При этом изменение напряжения на реакторе 9 не зависит от нагрузки и определяется лишь изменением падения напряжения на переходах диода 15 в проводящем состоянии. Этим достигается поставленная цель. 1 ил.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в устройствах электропитания для получения разнополярных напряжений различного уровня с одним общим выводом.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей путем формирования дополнительного выходного наI пряжения по уровню, отличному от ос- 10 новного выходного напряжения и улучшение динамических характеристик.

На чертеже приведена схема полярность инвертирующего преобразователя постоянного напряжения с отрицательным выводом выходного напряжения.

Преобразователь содержит зарядный ключ 1 преобразователя, накопительный конденсатор 2, разрядный диод 3, фильтрующий конденсатор 4, соединенные последовательно и подключенные к входным выводам 5. Положительный входной вывод 5 подсоединен к отрицательному выводу фильтрующего конденсатора 4 и является одним (заземленным) выводом для выходных выводов с повышенным напряжением 6 и с понюкенным напряжением 7 по отношению к входному напряжению преобразователя.

Катод зарядного диода 8 подключен к " @ положительному выводу накопительного конденсатора 2, а его анод - непосредственно к общему (заземленному) выводу преобразователя. Согласующий

2 реактор 9 выполнен из и конденсатор-, но-диодных цепочек .(п-2, п-1, п), каждая из которых состоит из зарядного диода 10, конденсатора 11, разрядного диоца 12 и п-1 диодов 13 и 14.

В каждой из п цепочек катод зарядного диода 10 подключен к аноду разрядного диода и положительному выводу конденсатора 11. Анод диода 10 цепочки и-2 подключен к общему выводу преобразователя„ а отрицательный вывод конденсатора 11 цепочки п-2 подключен к аноду диода 10 цепочки п-1 и соответственно отрицательный вывод концечсатора 11 цепочки n — 1 подключен к аноду диода 10 цепочки и. Катоды разрядных диодов 12 всех п цепочек объединены и подключены к выводу преобразователя 7 с пониженным напряжением. Отрицательный вывод конденсатора 11 цепочки п подключен к объединенным анодам диодов 13 и 14 согласующего реактора и к аноду дополнительно введенного диода 15, катод которого подключен к отрицательному выводу накопительного конденсатора 2. Разрядный ключ преобразователя 16 включен между отрицательным выводом накопительного конденсатора и объединенными катодами разрядных диодов 12 всех и цепочек реактора 9.

Дополнительный ключ 17 соединяет анод диода 15 и общий (заземленный) вывод преобразователя.

3 12822

Ключи 1,16,17 могут быть выполнены на транзисторах, управляемых поочередно от задающего генератора, причем открытое состояние к тюча 1 соответствует закрытому состоянию ключей 5

16 и 17. Для уменьшения пульсации выходного напряжения с пониженным уровнем к выходным выводам 7 преобразователя может быть подключен конденсатор

18 (на чертеже изображено пунктиром). И

При выполнении преобразователя с общим (заземлейным) отрицательным входным выводом должно быть изменено подключение анода и катода диодов при соответствующем изменении проводимос- 15 ти тиристоров ключей в схеме преобразователя.

Полярность инвертирующий преобра.зователь постоянного напряжения рабо-tð тает следующим образом.

При замкнутом состоянии зарядного ключа 1 и разомкнутом состоянии ключей 16 и 17 происходит заряд конденсатора 2 через зарядный диод 8 и кон-25 денсатор 11 цепочек согласующего реактора 9 при их последовательном соединении через зарядные диоды 10 этих цепочек и диод 15 от источника питания с напряжением Е, подключенному к 30 входным выводам 15 преобразователя.

Конденсаторы 11 цепочек п согласующего реактора 9 заряжаются до напряжения Е/п Е/3 (для трех цепочек, изображенных на чертеже). При разомк- 35 нутом состоянии ключа 1 и замкнутом состоянии ключей 16 и 17 происходит разряд конденсаторов 11 цепочек реактора при их параллельном соединении через разрядные диоды l2 цепочек ре- 40 актора 9 и через диоды l3 и 14, соединенные анодами через ключ 17 к общему заземленному входному выводу.

На нагрузке, подключенной к выходным выводам 7, формируется напряжение 45

Š— (без учета падения напряжения на п ключах и диодах преобразователя) противоположной полярности источника пи- 50 тания Е. Одновременно напряжение на

- выходных выводах 7 через ключ 16 оказывается сложенным с напряжением на зарядном конденсаторе 2 и через диод

3 поступает на выходные выводы 6 пре-5g образователя. Конденсатор фильтра 4 заряжается до напряжения Š— E/n противоположной полярности (без учета падения напряжения на ключах и диодах

80 4 преобразоват.. .ля). Для инвертироваНТПГ напряжения источника питания с заземленным отрицательным полюсом необходимо соответственно изменить полярность включения диодов (подключение анодов и катодов диодов изменитb на противоположное).

Таким образом, из принципа работы преобразователя следует, что на выходах преобразователя формируется напряжение, в и раз меньшее и на такую величину большее, чем напряжение источника питания, что наиболее полно соответствует требованиям потребителей. При этом изменение напряжения на согласующем реакторе 9 не зависит

or нагрузки и определяется практически изменением напряжения на переходах диода 15 в проводящем состоянии.

Формула изобретения

Полярность инвертирующий преобразователь постоянного напряжения,содержащий включенную между входными выводами, один из которых является общим с выходным выводом, цепь из последовательно и согласно соединенных зарядного ключа, накопительного конденсатора, разрядного диода и фильтрующего конденсатора, включенного между выходными выводами, а также разрядный ключ, подключенный одним из выводов к общей точке соединения зарядного ключа и накопительного конденсатора, зарядный диод, катодом соединенный с положительным выводом накопительного конденсатора и реактор, согласующий уровень выходного напряжения с нагрузкой, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем формирования дополнительного выходного напряжения по уровню, отличному от основного выходного напряжения, и улучшения динамических характеристик, введены дополнительный ключ и дополнительно диод, а согласующий реактор выполнен в виде и конденсаторно-диодных. цепочек, каждая из которых состоит из зарядного диода, катодом соединенного с положительным выводом конденсатора цепочки, разрядного диода, . анодом соединенного с этим же выводом конденсатора цепочки и и-1 диодов, причем конденсаторно-диодные цепочки соединены таким образом, что анод зарядного диода первой цепочки

Составитель Л. Устинкина

Редактор С. Патрушева Техред А.Кравчук Корректор Е, Сирохман

Заказ 7282/55 Тираж бб1 Подписное

ВИИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,4

5 12822 соединен с общим выводом, анод зарядного диода каждой последующей конценсаторно-диодной цепочки подключен к отрицательному выводу конденсатора каждой предыдущей конденсаторно-диод- 5 ной цепочки и к катоду соответствующего из и-1 диодов, .отрицательный вывод конденсатора последней и-й цепочки, подключен к общей точке соединения анодов всех и-1 диодов и че- 10 рез переход анод-катод дополнительного диода — к отрицательному выводу накопительного конденсатора, при этом дополнительный ключ одним из выводов подключен к отрицательному выводу конденсатора последней п-й конденсаторно-диодной цепочки, вторым выводом вместе с анодом зарядного диода — к общему выводу, а объединенные катоды разрядных диодов конденсаторно-диодных цепочек соединены с вторым выводом разрядного ключа и образуют дополнительный выходной вывод.