CZ201631A3 - A DC voltage source with two output voltages - Google Patents
A DC voltage source with two output voltages Download PDFInfo
- Publication number
- CZ201631A3 CZ201631A3 CZ2016-31A CZ201631A CZ201631A3 CZ 201631 A3 CZ201631 A3 CZ 201631A3 CZ 201631 A CZ201631 A CZ 201631A CZ 201631 A3 CZ201631 A3 CZ 201631A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- voltage
- output
- diode
- capacitor
- terminal
- Prior art date
Links
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 26
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 6
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000010079 rubber tapping Methods 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Rectifiers (AREA)
Abstract
Stejnosměrný zdroj napětí se dvěma výstupními napětími, který obsahuje transformátor (TF) a primárními svorkami (P1, P2), na které je přivedeno primární střídavé napětí (Up), a sekundárními svorkami (S1, S2), na kterých je sekundární střídavé napětí (Us), první kondenzátor (C1), druhý kondenzátor (C2), první diodu (D1) a druhou diodou (D2), kde kladná svorka prvního kondenzátoru (C1) a první sekundární svorka (S1) transformátoru (TF) jsou vzájemně propojeny a vyvedeny na první výstupní kontakt (A), záporné svorka prvního kondenzátoru (C1), anoda první diody (D1) a záporná svorka druhého kondenzátoru (C2) jsou vzájemně propojeny a vyvedeny do druhého výstupního kontaktu (B), katoda druhé diody (D2) a kladná svorka druhého kondenzátoru (C2) jsou vzájemně propojeny a vyvedeny do třetího výstupního kontaktu (C), anoda druhé diody (D2), katoda první diody (D1) a druhá sekundární svorka (S2) transformátoru (TF) jsou vzájemně propojeny, přičemž mezi prvním a druhým výstupním kontaktem (A, B) je první výstupní stejnosměrné napětí (U1) a mezi třetím a druhým výstupním kontaktem (C, B) je druhé výstupní stejnosměrné napětí (U2), které je oproti prvními výstupnímu stejnosměrnému napětí (U1) dvojnásobně.Dual-voltage direct-current voltage supply, which includes a transformer (TF) and primary terminals (P1, P2), to which primary AC (Up) is applied, and secondary terminals (S1, S2), on which the secondary AC voltage ( Us), the first capacitor (C1), the second capacitor (C2), the first diode (D1) and the second diode (D2), where the positive terminal of the first capacitor (C1) and the first secondary terminal (S1) of the transformer (TF) are interconnected and lead to the first output contact (A), the negative terminal of the first capacitor (C1), the anode of the first diode (D1), and the negative terminal of the second capacitor (C2) to each other and lead to the second output contact (B), cathode of the second diode (D2) and the positive terminal of the second capacitor (C2) are interconnected and led to a third output contact (C), the anode of the second diode (D2), the cathode of the first diode (D1) and the second secondary terminal (S2) of the transformer (TF) js. where the first output DC voltage (U1) is between the first and second output contacts (A, B), and there is a second output DC voltage (U2) between the third and second output contacts (C, B), which is opposite the first output DC voltage (U1).
Description
Stejnosměrný zdroj napětí se dvěma výstupními napětími Oblast techniky
Vynález se týká stejnosměrného zdroje napětí se dvěma výstupními napětími napojeným na sekundární vinutí síťového transformátoru, na které jsou sérioparalelně připojeny dva jednocestné usměrňovače, první se stejnosměrným napětím základním a druhý se stejnosměrným napětím dvojnásobným.
Dosavadní stav techniky V současné době je známo zapojení zdvojovače napětí, které poskytuje pouze dvojnásobné stejnosměrné napětí. Stejnosměrné napětí základní však neposkytuje, protože zapojení schématu je takové, že toto základní napětí má superponováno střídavé sekundární napětí síťového transformátoru.
Zapojení současných jednoduchých zdrojů stejnosměrného napětí poskytuje jen jediné základní napětí. Pro získání základního i dvojnásobného napětí je třeba použít síťový transformátor, který má sekundární vinutí rozděleno na napětí základní i dvojnásobné, obvykle s odbočkou uprostřed vinutí, a který je tedy výrobně pracnější a dražší. Zřejmé nejstarší násobič napětí je typu „Euler“, viz obr. 1, sloužící jako napájecí zdroj pro malé elektronky ve vysílačkách a v hybridních zařízeních, ve zvyšovači DC napětí v tranzistorových obvodech, v nf technice u indikátorů úrovní, u napěťově řízených zpětných vazeb, atd. Nevýhodou je pouze jedno dvojnásobné stejnosměrné napětí, kde chybí základní stejnosměrné napětí.
Jiným používaným násobičem napětí je typ „Dellon klasik", viz obr. 2, a „Asymetrický Dellon", viz obr. 3. Používá se jako zdroj symetrického napětí, tam, kde nevadí větší zvlnění nebo pro malé odběry. Modifikované zapojení se používá na vstupu spínaných zdrojů při přepínání napěťových hladin 110 V (127 V) / 220 V az· (230 V * 240 V). Pro úsporu mědi a izolace se používá u elektronkových zesilovačů jako výkonový napájecí zdroj koncových stupňů, často v nesymetrické, třídiodové verzi s náročnějším transformátorem s dvojitým vinutím nebo s odbočkou. Asymetrický Dellon poskytuje tři různá napětí, dvě stejná a jedno s vyšším napětím, nebo dvě stejná a jedno s nižším napětím. Při velkém zatížení jedné části, kdy zde dojde ke snížení napětí, však může dojít k proporcionálnímu poklesu i napětí v druhé části. Cílem vynálezu je představit stejnosměrný zdroj napětí se dvěma výstupními napětími, který by výše uvedené nedostatky stavu techniky odstranil.
Podstata vynálezu Výše zmíněné nedostatky odstraňuje do značné míry stejnosměrný zdroj napětí se dvěma výstupními napětími, jehož podstata spočívá vtom, že obsahuje transformátor s primárními svorkami, na které je přivedeno primární střídavé napětí, a sekundárními svorkami, na kterých je sekundární střídavé napětí, první kondenzátor, druhý kondenzátor, první diodu a druhou diodu, kde kladná svorka prvního kondenzátoru a první sekundární svorka transformátoru jsou vzájemně propojeny a vyvedeny na první výstupní kontakt, záporná svorka prvního kondenzátoru, anoda první diody a záporná svorka druhého kondenzátoru jsou vzájemně propojeny a vyvedeny do druhého výstupního kontaktu, katoda druhé diody a kladná svorka druhého kondenzátoru jsou vzájemně propojeny a vyvedeny do třetího výstupního kontaktu, anoda druhé diody, katoda první diody a druhá sekundární svorka transformátoru jsou vzájemně propojeny, přičemž mezi prvním a druhým výstupním kontaktem je první výstupní stejnosměrné napětí a mezi třetím a druhým výstupním kontaktem je druhé výstupní stejnosměrné napětí, které je oproti prvnímu výstupnímu stejnosměrnému napětí dvojnásobné.
Vynález bude dále přiblížen pomocí obrázků, kde obr. 1 představuje násobič napětí typu „Euler", obr. 2 představuje násobič napětí typu „Dellon klasik", obr. 3 představuje násobičem napětí typu „Asymetrický Dellon", a obr. 4 představuje stejnosměrný zdroj napětí se dvěma výstupními napětími podle vynálezu.
Stejnosměrný zdroj napětí se dvěma výstupními napětími podle vynálezu je představen na obr. 1 a obsahuje transformátor TF s primárními svorkami P1, P2 na které je přivedeno primární střídavé napětí Up, a sekundárními svorkami Sl, S2 na kterých je sekundární střídavé napětí Us, první kondenzátor Cl, druhý kondenzátor C2, první diodu Dl a druhou diodou D2, kde: - kladná svorka prvního kondenzátoru Cl a první sekundární svorka S1 transformátoru TF jsou vzájemně propojeny a vyvedeny na první výstupní kontakt A, - záporná svorka prvního kondenzátoru Cl, anoda první diody Dl a záporná svorka druhého kondenzátoru C2 jsou vzájemně propojeny a vyvedeny do druhého výstupního kontaktu B, - katoda druhé diody D2 a kladná svorka druhého kondenzátoru C2 jsou vzájemně propojeny a vyvedeny do třetího výstupního kontaktu C, - anoda druhé diody D2, katoda první diody Dl a druhá sekundární svorka S2 transformátoru TF jsou vzájemně propojeny, - přičemž mezi prvním a druhým výstupním kontaktem A, B je první výstupní stejnosměrné napětí LM a mezi třetím a druhým výstupním kontaktem C a B je druhé výstupní stejnosměrné napětí U2, které je oproti prvnímu výstupnímu stejnosměrnému napětí LM dvojnásobné.
Princip funkce výše uvedeného stejnosměrného zdroje se dvěma výstupními napětími podle vynálezu je následující: Při kladné polaritě střídavého sekundárního střídavé napětí Us transformátoru TF na první sekundární svorce S1 proti druhé sekundární svorce S2 se přes první diodu Dl nabíjí první kondenzátor Cl na kladné první výstupní stejnosměrné napětí U1. Při záporné polaritě střídavého sekundárního střídavé napětí Us transformátoru TF na první sekundární svorce S1 proti druhé sekundární svorce S2 se sekundární střídavé napětí Us transformátoru TF a první výstupní stejnosměrné napětí U1 sčítají a přes druhou diodu D2 se nabíjí druhý kondenzátor C2 na kladné druhé výstupní stejnosměrné napětí U2, které je oproti prvnímu výstupnímu stejnosměrnému napětí U1 dvojnásobné. Obě výstupní stejnosměrná napětí Ui a U2 mají společný záporný pól na druhém výstupním kontaktu B.
Stejnosměrný zdroj podle vynálezu je schopen poskytovat dvě různě velká kladná/záporná napětí proti společnému zemnímu bodu. Vzniknou tak dva téměř nezávislé zdroje, které se vzájemně ovlivňují. Zvlnění obou napětí jdou proti sobě, což je výhodné u některých typů zařízení, např. nízkofrekvenčních, kde se v případě napájení jednoho zařízení snižuje rušivý signál v celém zařízení. Díky opačnému průběhu zvlnění napájecího napětí tak dochází k vzájemné kompenzaci ruchů. V takovém případě je potřeba méně účinných filtrů nebo je filtrace účinnější. Bývají používány filtry aktivní i pasivní, nebo stabilizátory. Představené řešení podle vynálezu umožňuje použití pouze jedno vinutí zdrojového transformátoru^ to bez odbočky, což znamená levnější výrobu a tedy lepší konkurenceschopnost, jelikož konkurenční řešení pro dosažení stejné nezávislosti zdrojů potřebují dvě vinutí. ΆΙ Představené řešení podle vynálezu dosahuje účinnosti zdroje o 5 * 7 % vyšší, než je účinnost již existujících řešení známých ze stavu techniky. Vyšší energetická účinnost u stejnosměrných zdrojů prodlužuje výdrž elektroniky při stejné kapacitě akumulátoru. Představené řešení podle vynálezu umožňuje konstrukci jednoduchého a výrobně levného zdroje s vícenásobným využitím, zejména pro napájení spotřební elektroniky, nebo pro jednoduchá pomocná laboratorní využití, zejména zdroje CUf OJÍ pevného napětí 3 V * 6 V, 6 V * 12 V nebo 12 V y 24 V. Návrh a výpočet zapojení se přitom provádí běžnými postupy pro jednocestné usměrňovače.
Konkrétním použitím představeného vynálezu je stacionární i mobilní elektronika napájená akumulátory, vyžadující stejnosměrné napětí do cca 1,5 kV, transformátorové zdroje se standardním sinusovým napětí, nebo spínané zdroje.
Dual Voltage DC Power Supply Technical Field
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a DC power supply with two output voltages connected to a secondary winding of a mains transformer, to which two one-way rectifiers are connected in series, the first with a DC voltage and the other with a DC voltage.
BACKGROUND OF THE INVENTION [0002] It is currently known to apply a voltage doubler that only provides a double DC voltage. However, it does not provide a basic DC voltage because the schematic circuitry is such that this basic voltage is superimposed on the alternating secondary voltage of the mains transformer.
The connection of current simple DC voltage sources provides only one basic voltage. To obtain both basic and double voltages, a mains transformer must be used, which has a secondary winding divided into a basic and double voltage, usually with a branch in the middle of the winding, which is therefore more laborious and expensive. The obvious oldest voltage multiplier is of the "Euler" type, see Figure 1, serving as a power supply for small tubes in walkie-talkies and in hybrid devices, in a DC voltage boost in transistor circuits, in nf technology for level indicators, for voltage-controlled feedbacks, etc. The disadvantage is only one double DC voltage, where the basic DC voltage is missing.
Another voltage multiplier used is "Dellon klasik", see Figure 2, and "Asymmetric Dellon", see Figure 3. It is used as a source of symmetric voltage, where larger ripples or small sampling do not matter. The modified circuit is used at the input of the switching power supply when switching the 110 V (127 V) / 220 V az · (230 V * 240 V) voltage levels. For copper and insulation savings, tube amplifiers are used as power supply sources for end stages, often in an unbalanced, three-diode version with a more demanding double-winding or tap-off transformer. Asymmetric Dellon provides three different voltages, two equal and one with higher voltages, or two equal voltages and one with lower voltages. However, with a heavy load on one part, where the voltage is reduced, a proportional drop can occur in the second part. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a DC output voltage source with two output voltages which eliminates the above mentioned drawbacks of the prior art.
SUMMARY OF THE INVENTION The aforementioned drawbacks are largely eliminated by a DC power supply with two output voltages, which is based on the fact that it contains a transformer with primary terminals on which the primary AC voltage is applied and the secondary terminals on which there is a secondary AC voltage, the first capacitor. , a second capacitor, a first diode and a second diode, wherein the positive terminal of the first capacitor and the first secondary terminal of the transformer are interconnected and lead to the first output contact, the negative terminal of the first capacitor, the anode of the first diode and the negative terminal of the second capacitor are interconnected and led to another the output diode, the cathode of the second diode and the positive terminal of the second capacitor are interconnected and lead to the third output contact, the anode of the second diode, the cathode of the first diode and the second secondary terminal of the transformer are mutually prop whereby there is a first DC output voltage between the first and second output contacts, and there is a second DC output voltage between the third and second output contacts, which is doubled compared to the first DC output voltage.
The invention will be further described with reference to the accompanying drawings, in which: Figure 1 is a voltage multiplier of the "Euler"type; Figure 2 is a "Dellon Klasik" voltage multiplier; Figure 3 is an "Asymmetric Dellon" voltage multiplier; voltage with two output voltages according to the invention.
The two-voltage direct voltage DC power supply of the present invention is shown in Figure 1 and includes a TF transformer with primary terminals P1, P2 on which primary AC voltage Up is applied, and secondary terminals S1, S2 on which the secondary alternating voltage Us is, the first capacitor C1, the second capacitor C2, the first diode D1 and the second diode D2, wherein: the positive terminal of the first capacitor C1 and the first secondary terminal S1 of the transformer TF are connected to one another, the negative terminal of the first capacitor C1, the anode of the first diode D1 and the negative terminal of the second capacitor C2 are interconnected and lead to the second output contact B, - the cathode of the second diode D2 and the positive terminal of the second capacitor C2 are interconnected and lead to the third output contact C, - the anode of the second diode D2, the cathode of the first diode D1 and the second secondary terminal S2 of the TF transformer is vz gently connected, - wherein the first and second output contact A, B of the first output DC voltage LM and between the third and second output contacts C and B is a second DC output voltage U2, which is compared to a first output DC voltage LM twice.
The principle of operation of the above-mentioned two-voltage DC power supply according to the invention is as follows: With positive polarity of alternating secondary AC voltage Us transformer TF on first secondary terminal S1 against second secondary terminal S2, first capacitor C1 is charged through first diode C1 to positive first output DC voltage U1. In the negative polarity of the AC secondary AC voltage of the transformer TF at the first secondary terminal S1 against the second secondary terminal S2, the secondary AC voltage of the transformer TF and the first output DC voltage U1 are added and the second capacitor C2 is charged over the second diode D2 to the positive second output DC voltage U2, which is doubled compared to the first output DC voltage U1. Both DC output voltages Ui and U2 have a common negative pole at the second output contact B.
The DC power source of the present invention is capable of providing two differently large positive / negative voltages against a common ground point. This will create two almost independent sources that interact. Both voltages ripple against each other, which is beneficial for some types of equipment, such as low-frequency devices, where interference signals across the device are reduced when one device is powered. Due to the opposite course of the supply voltage ripple, noise is mutually compensated. In this case, less efficient filters are needed or filtration is more efficient. Active and passive filters or stabilizers are used. The present invention allows the use of only one source transformer winding without tapping, which means cheaper production and thus better competitiveness, since competing solutions for achieving the same source independence need two windings. The present invention achieves a source efficiency of 5% to 7% higher than that of existing solutions known in the art. Higher energy efficiency for DC power supplies extends the battery life with the same battery capacity. The present invention allows the construction of a simple and cost-effective multiple-use power supply, especially for powering consumer electronics, or for simple auxiliary laboratory applications, in particular CUf OJL sources of 3 V * 6 V, 6 V * 12 V or 12 V y 24 V. The design and calculation of the wiring is carried out according to standard procedures for one-way rectifiers.
A particular application of the present invention is both stationary and mobile electronics powered by accumulators requiring a DC voltage of up to about 1.5 kV, transformer power supplies with standard sinusoidal voltage, or switched power supplies.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2016-31A CZ201631A3 (en) | 2016-01-25 | 2016-01-25 | A DC voltage source with two output voltages |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2016-31A CZ201631A3 (en) | 2016-01-25 | 2016-01-25 | A DC voltage source with two output voltages |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ306615B6 CZ306615B6 (en) | 2017-03-29 |
| CZ201631A3 true CZ201631A3 (en) | 2017-03-29 |
Family
ID=58452875
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2016-31A CZ201631A3 (en) | 2016-01-25 | 2016-01-25 | A DC voltage source with two output voltages |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ201631A3 (en) |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6026465A (en) * | 1983-07-22 | 1985-02-09 | Nec Corp | Voltage doubler rectifier circuit |
| JPS6258753A (en) * | 1985-09-06 | 1987-03-14 | Matsushita Seiko Co Ltd | Incoming display device |
| DE19612404A1 (en) * | 1996-03-28 | 1997-10-02 | Grob & Co Ag | Corner mounting for loom shaft |
| JP2005341723A (en) * | 2004-05-27 | 2005-12-08 | Nhv Corporation | Direct current high-voltage power source device for electron beam irradiating equipment |
| US8971058B2 (en) * | 2012-08-23 | 2015-03-03 | Allis Electric Co., Ltd. | High-efficiency high step-up ratio direct current converter with interleaved soft-switching mechanism |
| CN104917387A (en) * | 2015-06-23 | 2015-09-16 | 杭州中恒派威电源有限公司 | Flyback topology voltage multiplier circuit suitable for LED drive power |
-
2016
- 2016-01-25 CZ CZ2016-31A patent/CZ201631A3/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CZ306615B6 (en) | 2017-03-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3163734B1 (en) | Dc-dc converter with high transformer ratio | |
| US20130207626A1 (en) | Switching Power Supply Circuit | |
| CN101741259A (en) | Two-way DC converter | |
| CN105119487A (en) | Coupling inductance boost conversion device with switch inductance | |
| EP2528419A3 (en) | Power supply device for a lamp and vehicle including the same | |
| CN204316331U (en) | The accurate Z source step-up/step-down circuit of track traffic automatic grounding system | |
| CN203617902U (en) | Integrated buck-flyback type high power factor constant current circuit and device | |
| CN104319798B (en) | A kind of bidirectional DC/DC converter and light-preserved system | |
| CN103929057A (en) | Switching Mode Power Supply with Charge Pump | |
| CN103337973A (en) | BOOST-BUCK-BOOST bridgeless convertor | |
| CN103762839B (en) | A kind of magnetic coupling type single-phase high-gain Bridgeless power factor circuit correcting circuit | |
| CN114499183B (en) | A Wide-Range Input Non-Isolated Three-Port DC-DC Converter | |
| CN216625586U (en) | A wide-range input non-isolated three-port DC-DC converter | |
| CN203722473U (en) | Embedded single-switch Buck-Boost converter | |
| CN213547169U (en) | A centralized charging device for multiple groups of batteries | |
| CN210405094U (en) | Bidirectional DC conversion circuit, bidirectional DC converter and electrical equipment | |
| CN103490615A (en) | Wide-gain zeta converter | |
| CN203352446U (en) | DC-DC voltage conversion circuit | |
| CN103762852B (en) | High-efficiency high-gain DC-DC converter with double coupling inductors | |
| CN205336112U (en) | High -gain trans -Z source booster converter | |
| CN103762841B (en) | A kind of embedded single switch Buck-Boost converter | |
| CN107612315A (en) | Two-way switch inductance capacitance DC converter | |
| CN107482910A (en) | Bidirectional Switched Capacitor DC Converter | |
| TWI513160B (en) | Power supply system and its DC converter | |
| CZ306615B6 (en) | A DC voltage source with two output voltages |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20230125 |