Бестрансформаторный понижающий преобразователь постоянного напряжения

 

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано во вторичных источниках питания. Цель изобретения - увеличение нагрузочной способности. Устройство содержит зарядно-разрядный узел 1, состоящий из последовательно соединенных конденсаторов, подключенных через ключевой элемент 2 к входным выводам, а также дополнительно введенный промежуточный зарядно-разрядный узел 6 и выходной узел 13. Зарядно-разрядный узел 6 состоит из цепочек, включающих последовательно соединенные конденсаторы 7 (8,9) и ключевые элементы 10 (11, 12), включенные параллельно соответствующим конденсаторам основного узла 1. Выходной узел 13 включает разрядные диоды 18, 20, дополнительные диоды 17, 19, 21, цепь из конденсатора 15 фильтра и ключевого элемента 16, включенную между общей точкой соединения дополнительных диодов и входным выводом, к которому подключены конденсаторы узлов 1, 6 и общая точка соединения зарядных диодов. Свободные выводы диодов 17-21 подключены к соответствующим выводам конденсаторов 3, 4, 5 и 7, 8, 9. Указанное соединение элементов устройства, а также включение ключевых элементов таким образом, что не требуется совместной коммутации максимальных величин напряжения и тока, приводит к снижению требований к ключевым элементам при неизменном КПД. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

m< НО21!30

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ пО из06Ретениям и ОтнРытиям

ПРИ ГКНТ СССР! .(21} 4381789/24-07 (22) 07.01.88 .(46) 07.10.89, Бюл. М 37 (71) Ленинградский электротехнический институт связи им. профессора

M.А,Бонч-Бруевича (72) 10,В,Ларин и N.И,Караченков (531 621 ° 314.! (088.81 (56) Патент Японии 1! 58-26267,: кл. Н 02 М 3/335, 1983.

Авторское свидетельство СССР

В 1086520, кл. Н 02 М 3/335, 1984, (54) БЕСТРАНСФОРМАТОРЮ!Й ПОНИЖА1%1:Й

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано во вторичных источниках питания. Цель изобретения - увеличе-.. ние нагрузочной способности. Устройство содержит зарядно-разрядный узел 1, состоящий иэ последовательно соединенных конденсаторов, подключенных через ключевой элемент 2 к входным выводам, а также дополнительно введеÄÄSUÄ 1513577 А1

2 ный промежуточный зарядно-раэрядньп узел 6 и выхоцной узел 13, Зарядноразрядный узел 6 состоит иэ цепочек, включающих последовательно соединенные конденсаторы 7 (8, 9) и ключевые элементы 10 (11, 12), включенные параллельно, соответствующим конденсаторам основного узла !. Выходной узел !

3 включает разрядные диоды !8, 20, дополнительные диоды !?, 9, 21, цепь из конденсатора 15 фильтра и ключевого элемента 16. включенную между общей точкой соединения,цополнительных диодов и входным выводом, к которому подключены конденсаторы узлов 1, 6 и общая точка соединения зарядных диодов. Свободные выводы диодов 172! подключены к соответствующим выводам конденсаторов 3-5 и 7-9. Укаэанное соединение элементов устройства, а также включение ключевых элементов таким образом, что не требуется совместной коммутации максимальных величин напряжения и тока, приводит к снижению требований к- ключевым элементам при неизменном КПД, 1 ил, 3 15 35/7

Изобретение относится к преобраз овательной технике и может быть испольэовано в источниках вторичного электропитания, Цель изобретения — увеличение нагрузочной способности, На чертеже представлена схема преобр аз ователя, Преобраз ователь содержит з арядноразрядный узел 1, состоящий из ключевого элемента 2 и последовательно включенных конденсаторов 3-5, проме жуточных зарядно-разрядных цепей 6, состоящих из конденсаторо 7-9, одним иэ своих выводов подкцюченных к выводам ключевых элементов 10-12, а другими своими выводами подключенных к одноименным выводам конденсаторов зарядно-разрядного узла 1, при этом 20 вторые выводы ключевых элементов 1012 подключены к противоположным выводам конденсаторов з арядно-раз рядного узла 1 и выходного узла 13, включающего нагрузку 14, зашунтированную 25 конденсатором !5 фильтра, и включен ный последовательно с ними кл очевой элемент 16, при этом выходной узел 13 через диоды 17-2! подключе1 к выво--, дам конденсаторов 7 — 9 промежуточного 30 з арядно-разрядного узла .6.

Преобразователь работает следующим образ ом.

В первый полупериод управляющего ключевыми элементами напряжения через открытый ключевой элемент 2 заряжаются конденсаторы 3-5 з арядно-разрядного узла 1, Во второй полупериод управлякщего напряжения конденсаторы

3-5 через открытые ключевые элементы, 40

10-12 вторичного зарядно-разрядного узла б разряжаются на конденсаторы

7-9., при этом ключевой элемент 2 заперт, В третий полупериод управляющего напряжения конденсаторы. 7-9 через з арядно-разрядные диоды 1 7-21, а также через открытый ключевой элемент 16 выходного узла 13 совместно разряжаются на нагрузку 14. Одновре4 менно с этим через открытый ключевой элемент 2 происходит заряд конденсаторов 3-5 первичного зарядно-разрядного узла,1, Таким образом в преобразователе ключевые элементы включены так, что не требуют коммутации максимальных величин напряжения и тока совместно.

При этом в отдельном ключе коьачутиру-..ется либо максимальное напряжение (входное) совместно с током, меньшим максимального (тока нагрузки) грнблиэительно в и раз (n=I, 2, 3,, ° коэффициент понижения напряжения преобразователя), либо коммутируется напряжение,меньшее максимального приблизительно в и раз (напряжение на нагрузке), либо совместно ток и напряжение>меньшее максимального тока и напряжения в г. раз, При этом снижаются с ростом и требования к ключевым элементам и возрастает нагрузочная способность, Формул а изобретения

Бестрансформаторный понижающий преобразователь постоянного напряжения, содержащий выходные выводы дпя подключения нагрузки, между которыми включен конденсатор фильтра, первый управляемый ключевой элемент, зарядно-разрядный узел, состоящий из, и конденсаторов, и р аз рядны е диоды, причем пер вый вывод первого конденсатора зарядно-разрядного узла соединен с одним из выводов ключевого элемента, другой вывод которого соединен с одним из выходных выводов для подключения источника питания, а второй вывод каждого из конденсаторов зарядно-разрядного узла, кроме п-го, =оединен с первым выводом одного из .разрядных диодов, о тлич ающий ся тем, что, с целью увеличения нагруз очной способности, конденсаторы з арядно-раз рядного узла соединены последовательно и дополнительно введены промежуточный зарядно-разрядный узел, состоящий из г. конденсаторов и и промежуточных управляемых ключевых элементов, второй управляемый ключевой элемент и п дополнительных диодов, причем одни одноименные выводы промежуточных упр авля ем х ключевых элеме нтов соединены с соответству.сшими первыьж выводами конденсаторов основного з арядноразряднбго узла, при этом промежуточный ключевой элемент, соединенный с первым конденсатором, имеет полярность, противоположнуюполярности укаI занного первого ключевого элемента, другой вывод каждого из ключевых элементов промежуточного зарядно-разрядного узла соединен с первым выводом соответствующего конденсатора того же узла, второй вывод которого соединен с вторым выводом соответствующего конденсатора основного зарядноСоставитель Л,Устинкина я

Техред Л. Олийнык Корректор Э,Лончакова

Р едактор С. Пекарь

Заказ 6096/55 Тираж 648 Подписное

BHHHHH Государственного комитета по изобретениям .и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101

5 1513577 6 разрядного узла, первые выводы допол- рядно-разрядного узла соединен с другим нительных диодов объединены между со- входным выводом„вторыми выводами разбой в общую точку, их вторые выводы рядных диодов, вторым выводом и-го консоединены соответственно с первыми денсатора основного s арядно-разрядного

5 выводами конденсаторов промежуточно- узла и одним из выводов конденсатора го зарядно-разрядного узла, вторые фильтра, другой вывод которого через выводы которых, кроме второго вывода второй ключевой элемент, включенный и-го- конденсатора, подключены соответ- в том же направлении, что и первый ственно к первым выводам и-1 разряд- 1O.:ключевой элемент, подключен к укаэанных диодов, имеющим противоположную ной общей точке соединения дополни-. полярность включения по отношению к тельных диодов, включенных в обратной дополнительным диодам, а второй вы- полярности по отношению к второму

f вод п-ro конденсатора промежуточного за- ключевому элементу,