AT527695A1 - Gleichspannungswandler mit drei Zuständen und begrenztem Tastverhältnis - Google Patents

Gleichspannungswandler mit drei Zuständen und begrenztem Tastverhältnis Download PDF

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AT527695A1
AT527695A1 ATA130/2023A AT1302023A AT527695A1 AT 527695 A1 AT527695 A1 AT 527695A1 AT 1302023 A AT1302023 A AT 1302023A AT 527695 A1 AT527695 A1 AT 527695A1
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AT
Austria
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switch
diode
coil
negative
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ATA130/2023A
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Himmelstoss Dipl -Ing Dr Felix
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Felix Himmelstoss Dipl Ing Dr
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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    • H02M3/00—Conversion of DC power input into DC power output
    • H02M3/02—Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC
    • H02M3/04—Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC by static converters
    • H02M3/10—Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M3/145—Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/155—Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/156—Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators
    • H02M3/158—Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators including plural semiconductor devices as final control devices for a single load

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Abstract

Gleichspannungswandler mit drei Zuständen und begrenztem Tastverhältnis, bestehend aus einem ersten Klemmenpaar, gebildet aus einer ersten (1) und einer zweiten Klemme (2), einem zweiten Klemmenpaar, bestehend aus einer dritten (3) und einer vierten Klemme (4), einer ersten Schalterstruktur(SStrl) und einer zweiten Sehalterstruktur (SStr2), die als zweite Diode (D2), oder aus einer Serienschaltung von zwei elektronischen Schalters (S 1, S2) und einer ersten Diode (D1), die an den Verbindungpunkt der beiden elektronischen Schalter geschaltet ist, gebildet ist, einem ersten (C 1) und einem zweiten Kondensator (C2), der entweder zwischen der ersten Klemme (1) und der dritten Klemme (3) oder zwischen dem Klemmenpaar, an das die Last geschaltet ist, geschaltet ist, einer ersten (LI) und einer zweiten Spule (L2). Der Gleichspannungswandler kann in verschiedenen sechzehn unterschiedlichen Ausformungen aufgebaut werden. Auch können die beiden Spulen miteinander magnetisch verkoppelt werden. Die Gleichspannungswandler können zur Erzielung größerer Spannungsübersetzungsverhältnisse kaskadiert werden und für größere Leistungen parallel geschaltet und versetzt getaktet werden.

Description

Ehe Erfindung betrifft Gieichspannungswandler, bestehend aas einen: ersten Klemmmenpadr, gebildet aus einer orsten {1} und einer zweiten Klemme (2) einem zweiten Klemmennaar,
bestehend aus einer dritten (33) und einer vierten. Klemme {4}, einer ersten (SAtr1} and einer
zweiten Schalterstruktur (SStr2), einem ersten (CL) und einem zweiten Kondensator (C2
einer ersten {1.1} und einer zweiten Anule (LZ) wobel an die erste Klemme {1} je ein Anschluss der zweiten Schulterstruktur (S 8u2) und der ersten Spule {L.F} geschaltet sind, an
dem zweiten Anschluss der zweiten Schaltersiruktur (SSa2} der erste Anschluss dir zweiten Spule {L2}) und der zweite Anschluss des ersten Kondensators (1) geschalfet ist. an den ersten Anschluss der ersten Spule (113 der zweite Anschluss des ersten Kondensators (CL) und der ersie Anschluss der ersten Schafterstraktur (Shir!} geschaltet sind, an den zweiten. Anschluss der ersten Schalterstruktur (SStr1} die zweite Klemme (2) und die vierte Kliomme (3) geschaltet sind, der zweile Kondensator (02) entweder zwischen. der ersten {1} oder der dritten. Klemme (3) oder vwischen den Klemmum (X und 4 axder 1 und 2X an die die Last
goschaltet ist, poschalet ist
Die hier vurgestellten Gleichspannungswandler eignen sich je nach der Ausgestaltung als Hochsetzer, Tiefseizer oder Hochtjefsetzstellern, Zweiquadrantenbetrieh ist möglich, «bh. die Energieflussrichtung kann umuedrehr werden, wonn alle Halbleiter durch elektramsche strombidirektiogale Schußfter ersetzt werden. Die Erfindung baut auf das Patent ATSI4705 Bi
auf,
Die Erfindung wird an Hand von Bildern beschrieben, Fig, 1 stellt die Grundstruktur, die
Piz 2 und Fig, 3 stellen DOADC Wandler dar, Alle konkreten Ausformungen sind beispielhaft nt MOSFETs gezeichnet, aber keinsswegs auf diese Schaltelemente beschränkt. Fig. 4 zeit beispielhaft eine Kaskadierung und Fig, 5 eine Parallelschaltung von zwei
Ölzichspannungswandlorn,
Fig. 1 zeigt die Grundstruktur gezeichnet mit symbolischen Schalterstruktaren SSird und 5Str2. Die Schalter iaktın dabei gegeneleich, Entweder leitet im Betrich SStri oder SStrZ Dabei ist eins dieser Strukturen aus einer einzelnen Diade DR gebildet und die ardlere aus einer Serienschaltung von zwei elektronischen Schaltern ST und 52 und einer Diode DL. die an den Verbindungspunkt der beiden elektronischen Schalter ST und S2 geschaltet 181,
gebildet,
PI32//20231LE01/1102 2/16
haben, Alle Zeichnungen zeigen die Ausformung, bei denen der zweite Kondensator (2
zwischen Ein- und Ausgang geschaltet ist. Die Schaltungen können aber auch mit der Lage des Kundensators parallel zur Lust betrieben werden, Fig, 4 zeigt zwei kaskacherte Hoachsetzer, wohs? beim ersten der zweite Kondensator O2 zwischen Ein- und Ausganz geschaltet ist, heim zweiten jedoch parallal zum Ausgang, Fig, S stellt eine Parallelschaltung
von zwei Cheichspannungswandlern uemäß der Ausformung nach Fig. Z.b.dar, Die beiden
Ghechspanmungswandler werden dann vorsetzl angesteuern LAnstenerung L&0 verschzt} un
die Kingangsbelastung ZU VErTÄgeTEL
De einzelnen Ausformungen werden im kontinujerlichen Retrich durch eine Abfolge von drei
Zuständen pro Takineriode beirieben, Im Zustand A) sind beide elektranischen Schalter 51 und SZ leitend, im zweiten Zustand M2 sind uur der elektrömsche Schalter SZ und die erste
Ühcale DE feitend und im dritten Zustand A123 jet nur die Diode DS leitend,
Zum besseren Verständnis wird nun des Apannungsübersetzungsverhältnis In Abhängigkeit Ri AR MS
von den beiden Tastverhältnissen der aktiven Schalter SL ind ST ET und 47 Br die Ausfarnumngz Fi, 2.b bestimmt, Es werden ideale Bauteile d.h. unendlich schnelles Schalten.
und keine Verluste Vorausgesetzt,
Werden im Zusiand MI beide Transistoren S1 ans 52 eingeschaltet, so Hisgt die Ausgaggasnanaung UZ ander Spufe 11, Die Ausganesspangung UN setzi sich inmer aus der Eingangsspannung UT und der Spannang an (2 zusammen, Auch an der Spule LI Hegtdie Ausgangsspannung 12 (wegen LA DCL UCLFUCZ-LIUT), Schaltet man sun 51 aus, so begiunt der Zustand M2 und die Diode DI schaltet ein und die Spüle L1 ist. kurzgeschlossen. Das gleiche gilt auch für die Äpule L2. denn an ihr fegt die Eingangsspannung UT minus der
aspannumg U plus der Spannung an C1 (die ja der Ausganesspannung U2 weniger
der Eingangasspannung UT entspricht), Schaliet man nun auch SZ aus, so schaltet DZ ein und übernimmt die Ströme der heiden Spulen, An den Spulen lest nun die negative Spannoog gebildet aus UT mines U2, Das Spannungs-Zeit Gleichgewicht an den Spulen ergibt sich
SCHALE ZU
ES
KA Damit ergibt sich das Cleichspannumgsübersetzungsverhältnis des Hochsetzstellers zu
x, u 8 a
PIRZAH/ZU23LIOE/EL10R 3/16
aift das Übersetzungsverhältms der zu Grunde Hegenden Schaltung aus AT S247095 BE
Bür die Ausformungen nach Fin, 2,2 und Fig, Se (Tiofetzsteller) gut
eyes Es
Für die Ausformungen nach Fig, 3.d und Fiz. 2.4 (Hochtiefsetzateller} gilt
2.8 und Fig, 3a (Hochtlefsetzsteller) gilt
+ Fu SE ed DE as ch
Dr auch die Spannungen an den Spulen die gleichen Verläufe zeigen, kann man die beiden Anulen auf einen gemeinsamen Korn sulbringen und durch diese magnetische Kopplung nur ein magnetlsches Bauelement verwenden, Ebenso kann man die Cilleichspannungswardler kaskadieren (Fig. 4} oder man kann sie parallelschalten und versetzt takten (Fig, 5) Es wurde
dabei der Hochsetzer als Beispiel verwendet, man kann natürliche alle
Oieichspaunungswandler miteinander kombinieren,
Die Aufgabe Oleichspannungswandler zur Umfornung einer Cfelchspannung Is eine andere ar realisieren wird erfindungsgemäß dadurch bawerkstelliet, dass eine der Schalterstrukturen (5Yir] oder SSHr2) durch eine Kombination aus einer Serienschaltung von zwei elektromschen
82) gebildet wird, an den Verbindungspunkt des zweiten elektronischen
Schultern IN Schalter (52) und des ersten elektronischen Schalters (51) die erste Diade {DL} geschalter ist, deren anderer Anschluss an den nicht direkt mit dieser Schalturstrakter (Sir SStr2) verbundenen Anschluss einer Spule {L1, 1.2) geschaltet ist, und die andere Schaltersiruktur
uchildet ist.
(SStrE, SSZ} durch eine zweite Ehade (DZ)
Spexielle Ausformungen ergeben sich dadurch, dass (Anspruch Z) an die erste Klemme (1) der positive Pol end an die zweie Klemme (2) der negative Pol der Eingangsspannung (U) angeschlossen ist, Zwischen der dritten (3) und der vierten Klamme {4} die Last angeschlossen ist, die erste Schakterstruktur (8Sm1) durch eine Schalterkambination gebildet wird, wobei der
positive Anschluss des zweiten elektrenischen Schalters (S2) ar den zweiten Anschluss der
PI3Z/H/Z0231101/110 4/16
geschaltet ist, die Anode der ersten Diacde (Dt) a die erste Klemme {1} und den ersten
Anschluss der ersten Spule (L1} geschaltet ist, der negative Ausgang des ersten elektronischen Schalters (X 1} an die zweite (2) und die vierte Klemme (4} geschaltet ist, der negative Anschluss des ersten Korndensators (C1)} an den ersten. Anschluss der Zweilen Spule (L2) geschaltet ist, und die zweite Schalterstrakter (NSt2} aus der zweiten ÜHede(DZ) gebildet wird, and die Kathode der zweien Diode {D23 an die erste Klemme {1} geschaltet jst {Final oder dass an die erste Klemme (13 der positive Pol und an die zweite Klemme {2} der negative Pol der Eingangsspanmimng (U1} angeschlossen ist, zwischen der dritten (33 und der vierten Klemme (4) die Last angeschlossen jat. die erste Achalterstrüktur (SStr1 durch die zwelle Diode (D2) gebildet wird, wahrt die Kathode der zweiten Diode (DZ) mit dem zweiten Anschluss der ersten Spule {1.1} verbunden j8€ und die zweite Schalterstrukter (SXir2) durch
eine Schalterkombination gebildet wird, wobei der posiive Anschluss des zweiten
„fektranischen Schalters (NZ) an dern ersten Anschluss der ersten Spule {L1}) und der ersten Klemme (1) geschaltet ist, der negative Anschluss des zweiten elektronischen Schälters (S2 an den positiven Anschluss des ersien elektronischen Schalters (S1) und die Anode der ersten Diode (D1} geschaltet ist, die Kathadız der ersten Diade (DD) an den zw seiten Anschluss de ersten Spule {11} geschältet ist und der negative Anschluss des ersien elektronischen Schalters (81) an den ersten Anschluss der zweiten Spule {L2) eeschaltet Ist (Fi@.2.0), oder dass an die drüfe Klemme (3) der positive Pol und an die vierte Klemme (4) der negative Pol der Eingangsspannung (L/1} angeschlossen ist, zwischen der ersten {1} and der zweiten Klemme (23 die Last angeschlossen ist, die zweite Schalteretruktur (SSir2} durch die zwelte Thiade (DZ) uchildet wird and die Kathade der zweiten Diede {DZ) an dieorsie Klemme (13 geschaltet ist, und die erste Schalterstruktur (SSir1} durch eine Schalierkombinalion gebildet weird, woher der positive Anschluss des zweiten elektronischen Schaliers (NZ) anden ersten Anschluss der ersten Spale (L1} und den positiven Anschluss des ersten Köndensators (C1) geschaltet ist, an den positiven Anschluss des ersten elektronischen Schalters {S1} der
nagative Anschluss des zweiten elektränischen Schalters (S2) urd die Ancıle der ersten Diede
{D13 geschaltet sind, die Kathode der ersten Tiode (OT) an die erste Klemme {1} geschaltet 18t und der negative Anschluss des ersten elektrumnjschen Schalters (ST) an die zweite (2) and die vierte Klemme (4) geschaltet ist (Fig. Xb) oder dass an die vierte Kiemme (Arder Post ve
Pol und an die dritte Klemme (3) der nzustive Pol der Eingangsspanuunig (U1) angeschlassen
& P432 Eh 20281101 ALE02 5/16
Kathode der zweiten Diode (D2} geschaltet ist und der negative Anschluss des ersten
elektronischen Schalters {S1} an den zweiten Anschluss der zweiten Spule {L2) und den
negativen Anschluss des ersten. Kondensators (O1) geschaltet ist (Fig 20
Weitere Ausführungen ergeben sich dadurch, dass (Anspruch 33 an die erste Klemme {1} der negative Pol und an die zweile Klemme {2} der positive Pol.der Einganasspannune (UT) angeschlossen ist. zwischen der dritten (3) und der vierten Klemme (4) die Last angeschlassen ist, die orste Schulterstruktur (SRirT} durch eine Schalte korbination gehildet wird, wobei der positive Anschluss des ersten Schaliers (S1} an die zweite Klemme (2) geschaltet ist, der negative Anschluss des ersten elektronischen Schalters (81) an- die Kathode der ersten Diode {DPD und an den positiven Anschluss des zweiten elektronischen Ächalters (52) geschaltet ist. die Anode der ersten Diode (D1} an die erste Klemme {1} geschaltet ist, der negative Anschluss des zweiten elekiranischen Schelters (82) an den negativen Anschluss des ersten Kondensators (CC 1) und den zweiten Anschluss der ersten Spule {LT} geschaltet ist. und die zweile Schaltersiraktur (SStr2) aus der zweiten Diode(DZ) gebildet wird und die Anode der zweiten Diode (D2) an die erste Klemme (1) unschaltet ist (Fig. al oder dass an die erste Klemme {1} der gegative Pol und an die zweite Klemme (2) der positive Pol der Kingangsspannouge {171} angeschlossen ist, zwischen der dellien (2) and der vierten. Klenume (4) die Last angeschlossen ist, die erste Schaltersiruktur (AStr1} durch die zweite [hinde (DZ) gebildet wird, waher die Kathode der zweiten Dinde (DR) mit der zweiten Klemme (3 verbunden ist und die zweite Schalterstruktur (SStr2) durch eine Schalterkombination gebildet wird, woher der positive Anschluss des ersten elektronischen Schalters (51) an des ersten Anschluss der weiten Apule (12) und den positiven Anschluss des erstön Kondensators (C1)} geschahlet ist, an den negativen Anschluss des ersten elektronischen Nchalters {ST} der nasttive Anschluss des zweiten slektronischen Schalters {ST} und die Kathode der ersten
Diode (D1} geschaltet sind, die Anode der ersten. Diode (DI) an den zweiten Anschluss der &
achaftet ist, an den positiven Anschluss des zweiten elektronischen Schalters (52) der
negative Anschluss des ersten elektronischen Schaliers (NT) und die Kathode der ersten Thode (D1) geschaltet sind, die Anode der ersten. Diode (DI an die erste Klemme £1)} geschaltet ist und der positive Anschluss des ersten elektronischen Sohalters (STLan die vierte Klemme (43 geschaltet ist (Fig. 3b). oder dass an die vierte Klemme {4} der negative Pol und an die dritte Klemme (3) der positive Pol der Einganasspannung (LT) angeschlossen ist, zwischen der ersten {1} und der zweiten Klemme (2) die Last angeschlossen ist, die erste Schalterstrüktir {SStr1} durch die zweite Diode (D2)} gebildet wird und die Kathode der zweiten Diode CD) an die vierte Klemme (4) geschaltet ist, und die zweite Achalterstruktur (SXUr2) durch sine Schalterkombination gebildet wird, wobei der positive Anschluss des erster elektranischen Schalters (ST) an den zweiten Anschluss der zweiten Soule (12) und den positiven Anschluss des ersten Kondunsators ({°1} geschaltet ist, an den negaliven Anschluss des ersten elcktromschen Schakters (ST} der pastiive Anschluss des zweiten olektremischen Schalters (82) und die Kathode der ersten Diede (D1} geschaltet sind, die Anode der ersten Diode {DH} an die Anode der zweiten Diode (D2} und den ersten Anschluss der ersten Spüle {1.1}
haltet ist and der negative Anschluss des zweiten elektronischen Schakters (NZ) ar die
erste Kiemme (1) geschaltet Ist (Pig, 3.) Um bidirektionales Verhalten su erzjelen oder ach mr um die Darchlassverhiste der Dioden
zu vermeiden wird man die elektronischen Schalter {5 1, SZ) und die Dioden (DI, DE) durch
strombidirektionale Schalter, bestehend aus einem elektronischen Schalter nat antiparalieler
Ücale, ersetzen.
Ein besonders interessantes Verhalten der Cleichspamungswandier ergibt sich, wenn die erste
{LU und die zweite Spule {L2) magnetlsch gekoppelt sind,
D132/h/20231101/1102 77/16
Ihn den Einfluss der Zuleitungsinduktishät ru vormeiden ist es sirırvali dass parallel zu den Klemmen €1, 2) oder (3. 4), an denen die Eingangsspannung angeschaltet ist, ein Kondensator
er eine Kombination van Kondensaloren geschaltet Ist
Die Schaltungen können weiter dadurch verbessert werden, dass paraHel zu den Schaltern ({S1, 82) Saubber Netzwerke geschaltet sind, oder Vorrichtungen zur Erzichune von ZUCS oder
ZN der Schalter (81. SI vorgesehen sind.
Zur Erzichme eräßerer übertragbarer Loeistemeg können die Glaichspatmunmgswandter A ar A an KO
paralleigeschaltet und phasen versetzt anzestöuen werden.
Um urößere (ler kleinere) UÜbersetzungsverhältnisse zu erzielen kann man die
Örleichspannumeswarnidier kaskacteren,
Es sei noch angemerkt, dass die Cleichspannungswandier auch im diskontimuerlichem
Retrich funktionieren,

Claims (1)

  1. Cileichspannungswancler, bestebend aus einem ersten Klammenpaar, gebildet aus einer ersten {1} und einer zweiten Klemme (2), einem zweiten Klemmenpasr, besichend aus einer dritten (3) und einer vierten Klemme 61), einer ersten (SStr1} und einer zweiten Kchalterstruktur (SStr2) oinenı ersten (O1) um einem zweiten Kondensater (O2) einer ersten {1.1} und einer zweiten Spule (12), wohel an die erste Kiemme {1} je ein Anschluss der zweiten Schaltersiraktar (SSir2) und der ersten Spule {113 geschaltzt sind, an dem zweiten Anschluss der zweiten Schalterstruktar (S5tr2} der erste Anachluss der zweiten Spule (Lund der zweite Anschluss des ersten Kondensators (£71) geschaltet ist, an den ersten Anschluss der ersten Spule {LI} der zweite Anschluss des eraten Kondensators {13 und der erate Anschluss der ersten Schaltersiruktur (SStr1} geschaltet sind, an den zweiten Anschluss der ersten Schulterstruktur (Sir) die zweite Klemune (2) und die vierte Klemme. (4) geschälfet sinch der zwalle Kondensator (CZ) entweder zwischen der ersten {1} oder der dritieon Klemme (33) oder zwischen den Klemmen (3 und 4 oder Lund 3), an die die Last geschaltet ist, geschaltet ist dadurch gekennzeichnet, dass eine der Schalterstrukturen (SStr1 oder SStir2) durch eine Kombination aus einer Serienachaltane von zwei elektronischen Schaltern {N1. SZ} gebildet wird, an den Verbindungspunkt des zweiten elektrosischen Schulters (SZ) und des ersten elektronischen ÄAchalters (ST}1die erste Ticde (D1} seschaltetist, deren anderer Anschluss an den nicht direkt mit dieser Schaltersiruktur (NStri, SSir2) verbundenen Anschluss einer Spule (1.3, 12) geschaltet ist, und die anders Schalfterstruktur (SStrl, Sr) durch eines zweite Diode (DZ) gebildet ist.
    2. Cieichspannunegswandler gemäß Anspruch | dadurch gekennzeichnet, dass an die
    erste Klemme {1} der posaive Pol and an die zweite Klemme {2} der negative Pol der Eineangsscannung (UT) angeschlossen ist, zwischen der daten (3) und der yierlien Kifemme (43) die Last angeschlossen ist, die erste Schalierstrakter (SSir1} durch eine Schalterkombination gebildet wird, wobei der positive Anschluss des zweiten elektronischen Schnaliers (NZ) an den zweiten Anschluss der ersten Spühz {L1} und den. positiven Anschluss des ersten Kondensators (C 1} geschaltet ist, der negative Anschluss des zweiten elektronischen Schalters (S2} an die Kathode der ersten Diode {D1} und an den posiliven Anschluss des ersten olektromischen Schalters SD geschaltet ist, die Anade der ersten Diede {DI} an die erste Klemme {1} und den.
    ersten Anschluss der ersten Spule (1.1) guschaltet Ist, der negativer Ausgang des ersten
    8
    PI3ZAM/2G23.L104/2102 9/16
    js1, der negative ÄAnschlass des ersten Kondensators (1) an den ersten Anschlass der
    zweiten Spule (L2) zeschaltet ist, und die zweite Schalterstruktur (SStr2} aus der zweiten Diode(D2) gebildet wird, and die Kathode der zweiten Diede (D3) an die erste Klemme 1} geschaltet ist {PFimZa), oder dass an die erste Klemme (1} de positive Pal und an die zweite Klemme (2) der negalive Pol der KIngauusspannung {1} angeschlassen ist, zwischen der dritten 12) und der vierten Klenume (4) die Last angeschlossen ist, die erste Schalterstrüktur (SKir! }) durch die zweite Diode (D2) uobildet wird, wohei die Kathode der zweiten Diode (D2) mut dem zweiten Anschluss der ersten. Spule (L.1} verbunden jet url die zweite Schalterstruktur (5Str23} durch eine Schalterkombination gebildet wird, woher der positive Anschluss des zweiten elektronischen Schalters (S2} an den ersten Anschluss der ersten Spale {L1} und der on Klemme {1} geschaltet jet, der negative Anschluss des zweiten elektromschen Schalters (52) an den positiven Anschluss des ersten elektremischen Schalters (S1} und die Anode der ersten Diode (D1} geschaltet ist, die Kathode der ersten Disde (DI) an den zweilen Anschluss der ersten Xpule (11) geschältet istund der negative Anschlüss des ersten elekiranischen Ächalters (ST) ası den ersten Anschluss der zweiten Spüle ÜL2) geschaltet ist (Fig. 20) oder dass an die druste Klenune (33lder pastüve Pol und an die vierte Klemme (4) der negative Pol der Einganogssnermeng (UT) angeschlassen ist, zwischen der ersten (1} und der zweiten Klemme (2) die Last angeschlossen at die zweite Schalterstrukter (SSır2) durch die zweite Diode (D2) gebildet wird und.die Kathode der zweiten Diede (D2) an die erste Klemme (13 geschafter st, und die erste Schalterstruktur (8Sr13 durch eine Schalterkombinatlan gebildet wird, wöber der positive Anschluss des zweiten elektronischen Schalters (S2) an den ersten Anschluss der ersten Spule (L1} und den positiven Anschluss des ersten Kondensators {CC 1) geschaltet ist, an den posKiven Anschluss des ersten stektronischen Schallers (N1}) der negative Anschluss des zweiten elektronischen Schaliers (NZ) und die Anode der ersten Diode (DT) geschaltet sine, die Kathode der ersten Piode {DT1Lan die erste Klemme (13 geschaltet Ist und der negative Anschluss des ersten elektronischen Schalters (ST) an die zweite (2) und die vierte Klemme {4} geschaltet ist (5 38.2 DA ander dass an die vierte Klemme (41) der positive Pal und an die dritte Klemme (5) der negative Pal der Eingangsspannung (U1} angeschlossen ist, zwischen der ersten {1} und der zweiten Klumme (2) die Last angeschlossen ist, die erste Schalterstruktur
    (S8ir1} durch die zweite Diode (DZ) gebildet wird und die. Anode der zweiten Diode
    PLIS/fA/RORSLIQL/LLOZ 10/16
    zweiten olekironischen Ächalters (S21 an den zweiten Anschluss der ersten Spule {L1}
    und die erste Klemme {1} geschaltet ist, an den negativen Änschloss des zweiten elektronischen Schalters (SZ): der positive Anschluss des ersten elektremischen Schalters (ST) und die Arcıla. der ersten Diede (D1)} geschaltet shuch die Kathode der ersten Diade (D41} an den positiven Anschluss des ersten Kondensators (CF) end den ersten Anschluss der ersten Spule {1.1} and die Kathode der zweiten Diode (DZ) ueschaltet ist und der negative Anschluss des ersten Slektromächen Schälters (ST) an den zweiten Anschluss der zweiten Spüle (L2) und den negativen Anschluss des ersten Koandensatörs {C1} geschaltet ist (Pe Z.lh
    3. Cieichspannungswandler gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass an die erste Klemme {1} der necative Pol und an die zweite Klemme {Z) der postüve Pol der Fingangsspanzumg (L1)} angeschlossen ist, zwischen der dritten (3) und der vierten Klemme (4j die Last angeschlossen ist, die erste Ächalterstruktur (SStrL) durch eine Schalterkömbination gebildet wird, wobei der positive Anschluss des erston Schalters 681) an die zweite Klemme (2) yeschaltet ist, der negative Anschluss des ersten elektronischen Schalters {X1) an die Kathode der ersten Diede (DI) und an den positüren Anschluss des zweiten elektrorjschen Schalters (S2) geschaltet ist, die Anode der ersten Diecde {DI} an die erste Klemme {1} geschaltet ist, der negative Anschluss des zweiten elektronischen Schalters (82) an den negativen Anschluss des ersten. Kondensators (01} und den zweiten Anschlüss der ersten Spule (L.1} geschaltet ist, und die Zweite Schalterstruktur (SS@2} aus der zweiten Diede(D2) gebildet wird url die Anode der zweiten. Diode (DZ) an die erste Klemme {1} geschaltet ist (Fig Jar, oder dass an die erste Klemme (1) der negative Pol und an die zweite
    +
    Klemme (2} der positive Pol der Eingangsspannuug (U1)} augeschlössen ist, zwischen der dritten (3) und der vierten. Klemme {4} die Last angeschlassen ist, die orste Schalierstraktur (SStr1} durch die zweite Diode (D2) gebildet wird, wobei die Kathode der zweiten EHode (DZ) mit der zweiten Klemme (2) verhanden ist und die
    N.
    zweite Schalterstruktur (SSr2) durch eine Schalterkombination gebildet wird, wohei
    2 Anschluss des ersten efektranischen Nchalters (S1} an den ersten
    der pas
    Anschluss der zweiten Spule (L2) und den positiven Anschluss des srsien
    Kondensators (01) geschaltet ist, an den negativen Anschluss des ersten
    Slektrenischen Schalters (81) der positive Anschluss des zweiten slektrönischen
    10 P432/Eh/ 20231103 /1102 11/16
    der neyatıve Anschluss des zweiten elektranischen Schalters (52) an die erste Klomme
    } geschaltet ist (Fe 3
    Sr
    4, Cieichspannungswandler gemäß einem der Ansprüche | 1 bis 3 dadurch
    gekennzeichnet, dass die olektränischen Schalter (81, S2) und die Diedenm CD, LE)
    1 32 /Z023EEQL/EE02 12/16
    8.
    a
    Fr
    durch stramtidirektionuale Schalter, bestehend aus einem elektronischen Schalter mut antinaralleler ÜHode, ersetzt werden,
    Oeichspannuneswarkller gemäß einem der Aysprüche I bis 4 dadurch gekennzeichnet, dass die erste (L1} und die zweite Spale (12) magnetisch gekoappek sind.
    Ciheichspanmungswandler gemäß einem der Ansprüche I his S.dadarch gekennzeichnet, dass parallel zu den Klemmenpasren {1 2) oder (3, 431. an denen die Einganzsspannung (1/1) angeschaltet ist, ein Mondensätor oder eine Kombination von. Kondensateren geschaltet ist,
    Cieichspannuneswasndier gemäß einen; der Ansprüche £ bis 6 dadurch
    gekennzeichnet, dass parallel zu den Schalten (51, 523 Saubher Netzwerke
    ueschahtet sind oder Vorrichtungen zur Braielang von ZCS oder ZVS der Schalter (SL
    S2) vorgesehen sind.
    Cieichspannungswandler gemäß einem der Ansprüche I his 7 dadarch gekennzeichnet, dass zwei oder mehrere parallel geschaltet sind und phasenversctzt angesteuert werden.
    Cioichspannungswändler gemäß einem der Ausprüche 1 bis 7 dadurch
    gekennzeichnet, dass zwei oder mehrere kaskachert yeschultet sinch
    12
    PISZÄH/ZORSLI01/1102 13/16
ATA130/2023A 2023-11-03 2023-11-03 Gleichspannungswandler mit drei Zuständen und begrenztem Tastverhältnis AT527695A1 (de)

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AT412377B (de) * 2001-07-02 2005-01-25 Felix Dipl Ing Dr Himmelstoss Hochdynamische veränderbare stromquellen
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Title
HIMMELSTOSS, F.A. "Fourth order DC-DC converters with limited duty cycle range" In: Proceedings of Intelec 93: 15th International Telecommunications Energy Conference [online]. September 1993 (09.1993). Bd. 1, Seiten 358–364 Bd.1. [ermittelt am 23. Oktober 2024]. XP000496168. <doi:10.1109/INTLEC.1993.388498>. Ermittelt von <https://ieeexplore.ieee.org/document/388498> *

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