Диодно-транзисторный мост

Авторы патента:

H02M3/156 - с автоматическим управлением выходным напряжением или током, например переключающие стабилизаторы

Владельцы патента RU 2379816:

Закрытое акционерное общество "Энергомаш(Холдинг)" (RU)

Диодно-транзисторный мост относится к электротехнике, в частности к электрическим машинам, и может быть использован в конструктивных сопряжениях с магнитными подшипниками. Предложенное изобретение направлено на повышение надежности диодно-транзисторного моста и снижение зависимости массо-объемных характеристик источника питания от потребляемой мощности. Технический результат достигается тем, что диодно-транзисторный мост, содержащий диагональ питания и диагональ нагрузки, в которую включена по меньшей мере одна катушка индуктивности (8). Кроме того, в диагональ нагрузки дополнительно подключен дроссель (7), параллельно которому включена RC- цепочка (9). В диагональ питания включены конденсатор (12) и, через разделительный диод (13), источник питания. Транзисторы (5, 6), включенные в плечи моста, не имеют общей точки соединения. Введение в диодно-транзисторный мост накопительного конденсатора (12), дросселя (7) с RC-цепью (9), разделительного диода (13) по предложенной схеме, позволяет существенно снизить потребляемую мощность диодно-транзисторного моста, уменьшить диаметр проводников, подключаемых к источнику питания, и габариты самого источника питания. 1 ил.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к электрическим машинам и может быть использовано в конструктивных сопряжениях с магнитными подшипниками.

Известен диодно-транзисторный мост, содержащий диагональ питания и диагональ нагрузки (патент RU 2215357, Н02К 7/09). При этом к каждому диоду подключен транзистор коллектором к катоду диода, а эмиттером к аноду диода.

Недостатком диодно-транзисторного моста является зависимость массо-объемных характеристик источника питания от потребляемой им мощности.

Техническим результатом является повышение надежности силового преобразователя и снижение зависимости массо-обьемных характеристик от потребляемой мощности.

Технический результат достигается тем, что диодно-транзисторный мост, содержащий диагональ питания и диагональ нагрузки, в которую включена по меньшей мере одна катушка индуктивности. Кроме того, в диагональ нагрузки дополнительно подключен дроссель, параллельно которому включена RC- цепочка. В диагональ питания включены конденсатор и, через диод, источник питания. Транзисторы, включенные в плечи моста, не имеют общей точки соединения.

На чертеже приведена электрическая схема диодно-транзисторного моста.

Диодно-транзисторный мост содержит четыре диода 1, 2, 3, 4 и два транзистора 5, 6. В диагональ нагрузки последовательно включены дроссель 7, катушка 8 электромагнита. Параллельно дросселю 7 включена RC-цепочка 9 из резистора 10 и конденсатора И. В диагональ питания включен конденсатор 12 и, через разделительный диод 13, источник питания (не показан). При этом катод разделительного диода 13 соединен с катодами диодов 1 и 3. Анод разделительного диода 13 подключен к положительному выводу источника питания.

Диодно-транзисторный мост работает следующим образом.

Импульсы управления с широтно-импульсного модулятора (далее ШИМ, не показан) поступают на затворы транзисторов 5 и 6. При включении источника питания и отсутствии управляющих импульсов происходит заряд конденсатора 12 через разделительный диод 13 до напряжения источника питания. При поступлении положительного импульса с заданной длительностью на транзисторы 5 и 6, которые одновременно открываются и диагональ нагрузки моста оказывается подключенной к конденсатору 12. Конденсатор 12 разряжается через транзистор 5, дроссель 7, катушку электромагнита 8, и транзистор 6. В начальный момент времени в дросселе 7 и катушке электромагнита 8 возникает ЭДС самоиндукции, противодействующая нарастанию тока в катушке электромагнита 8. Соответствующий ток самоиндукции протекает по цепи: дроссель 7, диод 1, конденсатор 12, диод 4, катушка электромагнита 8, поддерживающий напряжение на конденсаторе 12. При установившемся токе ЭДС самоиндукции отсутствует. По окончанию управляющих импульсов с ШИМ транзисторы 5 6 закрываются. При этом происходит уменьшения тока, протекающего через дроссель 7 и катушку электромагнита 8. Это приводит к возникновению ЭДС самоиндукции в дросселе 7 и катушке электромагнита 8, стремящееся поддержать уменьшающийся ток. Ток самоиндукции протекает по цепи: дроссель 7, катушка электромагнита 8, диод 3, конденсатор 12, диод 2. Ток ЭДС самоиндукции стремится также восстановить напряжение на конденсаторе 12 уменьшившееся при подаче управляющих импульсов. При последующем появлении положительного импульса с ШИМ вновь открываются транзисторы 5 и 6 и процесс повторяется. Если в процессе работы то напряжение на конденсаторе уменьшится до значения ниже напряжения источника питания, открывается разделительный диод 13 и конденсатор 12 дополнительно заряжается от источника питания. Разделительный диод 13 препятствует протеканию тока ЭДС самоиндукции через источник питания. RC-цепь 9 ограничивает выбросы напряжения на дросселе 7. Индуктивность дросселя 7 и величина емкости конденсатора 12 выбирается из условия индуктивности катушки электромагнита 8 (нагрузки) для обеспечения резонанса на частоте ШИМ при их параллельном включении. Таким образом, в процессе работы дроссель 7 катушка электромагнита 8 и конденсатор 12 образуют колебательный контур, в котором энергия электрического поля накопленная конденсатором 12 преобразуется в энергию магнитного поля дросселя 7 и катушки электромагнита 8 и наоборот. При этом направление тока в нагрузке не меняется, а наличие диода 13 обеспечивает минимальное направление энергии от источника питания. Кроме того, разделительный диод 13 предотвращает выход из строя транзисторов 5 и 6 при непреднамеренной смене полярности источника питания.

Введение в диодно-транзисторный мост накопительного конденсатора 12, дросселя 7 с RC-цепью 9, разделительного диода 13 по предложенной схеме, позволяет существенно снизить потребляемую мощность диодно-транзисторного моста, уменьшить диаметр проводников, подключаемых к источнику питания, а также масса и габариты самого источника питания.

Испытания турбогенератора мощностью 8МВт с электромагнитным подвесом ротора, содержащим восемь катушек электромагнитов при среднем токе 18А на каждую (всего 144А) показали, что ток потребляемый от источника питания не превысил 7А при неизменном значении напряжения питания.

Диодно-транзисторный мост, в диагональ нагрузки которого включена, по меньшей мере, одна катушка индуктивности, отличающийся тем, что в диагональ нагрузки дополнительно подключен дроссель, параллельно которому включена RC-цепочка, а в диагональ питания включены конденсатор и через диод - источник питания, при этом транзисторы в плечах моста не имеют общей точки соединения.

Прерыватель постоянного тока (варианты) // 2140704

Стабилизатор постоянного напряжения с комбинированной защитой // 2120658

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в источниках электропитания. .

Источник стабильного тока с заземленной нагрузкой // 2009603

Изобретение относится к схемотехнике электронных устройств, а именно к интегральной электронике, используемой в тех измерительных устройствах, где необходимо, чтобы ток в нагрузке не зависел от сопротивления нагрузки.

Стабилизатор напряжения постоянного тока // 436337

Стабилизатор постоянного напряжения // 433606

Патент 420062 // 420062

Патент 411587 // 411587

Преобразователь постоянного напряжения // 384177

Стабилизатор напряжения // 347864

Интегрированный преобразователь напряжения питания // 2380817

Изобретение относится к вычислительной технике, а именно к интегральным микросхемам преобразователя напряжения питания

Коммутатор напряжения с защитой от перегрузки по току // 2397612

Изобретение относится к области электронной техники и может быть использовано в коммутируемых источниках питания с защитой от перегрузки по току

Широкодиапазонный стабилизатор // 2420852

Изобретение относится к электротехнике, в частности к области силовой преобразовательной техники, и может быть использовано во вторичных источниках питания

Электронный предохранитель блока электропитания // 2489786

Изобретение относится к защитной схеме блока электропитания установки постоянного напряжения, дающей экономичную возможность выполнения электронного предохранителя в выходном контуре регулируемого блока электропитания

Устройство на солнечных батареях // 2503120

Изобретение относится к электротехнике и является устройством с питанием от солнечной батареи, которое включает в себя батарею, по меньшей мере, один фотоэлектрический элемент (который может быть частью солнечного модуля, содержащего множество фотоэлектрических элементов) и DC-восприимчивое АС устройство, такое как компактная флуоресцентная лампа. Устройство с питанием от солнечной батареи может также включать в себя первый DC-DC преобразователь, который получает первый электрический сигнал от, по меньшей мере, одного фотоэлектрического элемента и обеспечивает сигнал зарядки на батарею, и второй DC-DC преобразователь, который получает второй электрический сигнал от батареи и обеспечивает DC сигнал питания постоянного тока на DC восприимчивое АС устройство. Технический результат - повышение КПД. 2 н. и 17 з.п. ф-лы, 3 ил.

Повышающий преобразователь напряжения // 2534742

Изобретение относится к электротехники. Повышающий преобразователь напряжения содержит входную цепь с дросселем в одной из ветвей, два силовых ключа, два диода, пусковой ключ с шунтирующим его резистором и два последовательно включенных выходных конденсатора. С целью повышения надежности полупроводниковых элементов и недопущения насыщения сердечника после подачи входного напряжения запуск производится в четыре этапа. Несимметричный режим работы преобразователя устраняется введением в схему двух вспомогательных ключей, управляемых двумя вспомогательными драйверами и двумя операционными усилителями (ОУ). Последовательно с каждым из вспомогательных ключей включен резистор, а каждый из ОУ содержит последовательные цепи, состоящие из диода и резистора, обеспечивая гистерезис отключения и включения вспомогательных ключей. Технический результат - повышение надёжности. 5 ил.

Система управления нелинейной динамикой непосредственного понижающего преобразователя напряжения // 2552520

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в цифровых системах управления преобразователями постоянного напряжения с функцией подавления опасных колебаний выходного напряжения, возникающих при определенном наборе параметров системы. Технический результат - обеспечение заданных нелинейных динамических свойств системы и заданных показателей быстродействия и точности стабилизации выходного напряжения при отказе от параметрического синтеза. В системе управления нелинейной динамикой к силовой части преобразователя подключена система управления, состоящая из основной подсистемы и вспомогательной подсистемы управления, аппроксиматоры на основе нейронных сетей. Сигнал управления преобразователем обеспечивает стабилизацию среднего значения выходного напряжения. В системе обеспечивается коррекция сигнала ошибки, тем самым обеспечивается стабилизация проектного динамического режима (1-цикла). 3 ил.

Стабилизатор постоянного напряжения // 2564106

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в устройствах вторичного электропитания систем радиотехники, автоматики и вычислительной техники. Технический результат - повышение надежности. Стабилизатор постоянного напряжения содержит регулирующий полевой транзистор, затвор которого шунтирован параллельной цепью из обратно включенного первого диода и первого резистора, а сток подключен к точке соединения анода переключающего диода и первого вывода дросселя, второй вывод которого подсоединен к первому входному выводу, соединенному через входной конденсатор со вторым входным выводом, объединенным с истоком регулирующего полевого транзистора и первым выходным выводом, соединенным через выходной конденсатор с точкой соединения катода переключающего диода, второго выходного вывода и первого вывода выходного делителя напряжения, второй вывод которого подсоединен к первому выходному выводу, а средняя точка - к измерительному входу блока управления, общий вывод которого подключен к первому выходному выводу, эмиттерный повторитель, выходной вывод которого подсоединен к первому выводу второго резистора. Особенностью схемы является то, что введен разделительный конденсатор, включенный между вторым выводом второго резистора и затвором полевого транзистора, первый транзистор с нагрузочным резистором в цепи коллектора и дополнительный конденсатор, включенный между выводами коллектора и эмиттера первого транзистора, база которого подключена к выходному выводу блока управления, эмиттер - к первому выходному выводу, а коллектор - к входному выводу эмиттерного повторителя. При этом в предложенном устройстве блок управления, например, может состоять из генератора импульсов, выход которого подключен к входу формирователя пилообразного напряжения и к первому входу схемы сравнения, второй вход которой подключен к выходу формирователя пилообразного напряжения, а третий вход - к выходу усилителя обратной связи, первый вход которого подсоединен к входному выводу блока управления, а второй вход - к выходу опорного элемента. В рабочем режиме при большой скважности управляющего напряжения на затворе полевого транзистора (малых длительностях отпирающих импульсов) благодаря введению дополнительного конденсатора регулирующий полевой транзистор начинает работать в линейном режиме, ограничивая уменьшение длительности управляющего напряжения, что предотвращает потерю устойчивости регулирования стабилизатором постоянного напряжения. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Способ подачи питания и источник питания с usb-интерфейсом для нагрузочной системы множественного доступа с временным разделением каналов // 2613179

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в нагрузочных системах множественного доступа с временным разделением каналов. Техническим результатом является компенсация мощности при сниженных емкостях в схеме разъема, обеспечивающих компенсацию мощности, гарантируя при этом рабочие параметры источника питания с USB-интерфейсом. Источник питания с USB-интерфейсом содержит: USB-интерфейс, схему плавного включения и схему преобразования постоянного тока в постоянный, которые соединены последовательно. С выхода схемы преобразования постоянного тока в постоянный питание подается в нагрузочную систему множественного доступа с временным разделением каналов. Источник питания также содержит конденсатор, первый конец которого подключен между схемой плавного включения и схемой преобразования постоянного тока в постоянный, а второй конец заземлен. Указанный конденсатор используется для ограничения входного тока схемы преобразования постоянного тока в постоянный. Значение емкости конденсатора выбирают в соответствии с напряжением на конденсаторе, когда нагрузочная система множественного доступа с временным разделением каналов работает и не работает, максимальным током, допустимым для вывода USB-интерфейсом, входным напряжением схемы преобразования постоянного тока в постоянный, напряжением и током, необходимыми нагрузочной системе множественного доступа с временным разделением каналов, и периодом работы нагрузочной системы множественного доступа с временным разделением каналов. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 8 ил.

Источник питания и электрическое устройство, содержащее такой источник питания // 2629554

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в источнике питания и в устройстве, содержащем источник питания. Техническим результатом является обеспечение подвода требуемой мощности даже в режиме ожидания. Источник питания содержит схему резонанса токов, выполненную с возможностью управления трансформатором; к первичной стороне которого подключен резонансный контур с коммутационным элементом, выполненным с возможностью периодически повторяемых включения и отключения, а также контроллер, выполненный с возможностью управления коммутационным элементом так, что коммутационный элемент работает в непрерывном режиме, при котором он выполняет непрерывно повторяемые включение и отключение, или в прерывистом режиме, при котором он выполняет повторяемые с перерывами включение и отключение, в соответствии с внешним сигналом, указывающим на работу в непрерывном режиме или в прерывистом режиме. Источник питания также содержит индикатор напряжения, выполненный с возможностью определения напряжения на вторичной стороне трансформатора, и коммутационный блок, выполненный таким образом, что в прерывистом режиме работы коммутационного элемента, установленном контроллером в соответствии с внешним сигналом, указывающим на работу в прерывистом режиме, и при выявлении индикатором напряжения падения напряжения ниже заданного значения первого порогового напряжения он воздействует на контроллер, обеспечивая перевод коммутационного элемента в непрерывный режим работы. 4 н. и 4 з.п. ф-лы, 8 ил.