SU728200A1

SU728200A1 - D.c. to d.c. converter

Info

Publication number: SU728200A1
Application number: SU752164856A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Иосифович Апуховский; Владимир Александрович Крутилин
Original assignee: Институт Электродинамики Ан Украинской Сср
Priority date: 1975-07-28
Filing date: 1975-07-28
Publication date: 1980-04-15

Description

Изобретение относитс к области преобразовательной техники и может быть использовано в выходных цеп х истрчн ков пульсирующего посто нного тока, в частности вьтпр мителей. Известны преобразователи посто ннее го тока в посто нный, служедие дл св зи нагрузок, потребл ющих посто нный ток, о источниками пульсирующего посто нного тока, ссхйто щие из включенных параллельно источнику резонансных LCфильтров l, Известны также преобразователи, состо щие из индуктивности, включенной по следовательно с нагрузкой, емкости, щунтирующей нагрузку, и вспомогательного диода, включенного параллельно источнику и имеющего провод щее направление, обра-гаое направлению тока 2 . Основное назначение таких устройств не допустить в нагрузку переменную соста ющую выходного тока источника, В. этом случае энерги переменной составл ющей не используетс в нагрузке, а,накаплива сь в магнитном и электрическом пол х индуктивностей и емкостей, возвращаетс обратно в источник. При этом, несмотр на то, что преобразователь , используемый в качестве св зи, со вспомогательным диоде, позвол ет использовать в нагрузке часть энергии, накопленной в индуктивности, требуетс использование индуктивности большой типовой мощности, так как по ней протекает весь ток нагрузки. Прототипом предлагаемого преобразовател Явл етс прео азователь посто нного тока в посто нный, содер сащий .конденсатор и включённую между одними; из однопол рных Екодным и выходным вь водами цепочку, состо щую из двух вентилей и индуктивного элемента, .причем первый вентиль включен в пр мом направлении последователыю с индуктивным элементом , а второй включен в том же направлении между свободными выводами индуктивного элемента и первого вентий .З. Этот преобразователь имеет низкий КПД и значительную величину установленной мс цйости. Целые изобретени вл етс уменьше нйёTe-i iSBneiffflOEMC Кпд преобразовател . . ....х ,: ,,: . Цель достигаетс тем, что в преобразователь посто нного тока в посто ный , содержащий конденсате и вкг1ючен. g;; мё сду ёйнймй ш одаопол рных входч ньтм и выходным выводами цепочку, состо щую из двух венталей и индуктивного элемента, причем первый вентиль вклдочен в пр мом направлении послеДовательНО с: индуктив1йым элементом, а втqpoй включен в том же направлении между сво ббтьйлк выводами индукти1вногЬ элемента и первого ве)атил , введены аналогична дополнительна цепочка, включенна между другими однопол рными входным и выходным выводами, и дополнительный конденсатор. Причем осноы1Ьй конденсатор включен между точкой соединени нн-т дуктивного элемента с первым вентилем ОСНОШ1ОЙ цепочки и конном индуктивного элементадополнительной цепочки, а дополйитеЛьный конденсатор включен между точкой соединени индуктинного элемента с Первым .вентилем дополнительной цепочки и началом индуктиыюго .элемента основной цепочки. На чертеже представлена принципиальна cxQvia преобразовател . Преобразователь содержит Шд Тйшые элементы 1 и 2 с последовательно подклю J ---/-f л :чё Е1нь1МИ к ним вентил ми 3 и 4j которые составл ют с сЪпротивлением нагрузки 5 последовательную цепь. Оба индуктивных элемента с подключенными к ним вентил ми зашунтированы вентил ми 6 и 7 со 1эт Ёётствённо. При эТом все чётьгре вентил имеют провод щее направлеййе,3- ответствующее направлению тока. Начала н и концы к обмоток индуктивных элемен тов св заны определенным образом через конденсаторы 8 и 9. Если учесть, что 1 схема преобразовател посто нного тока в посто нный симметрнчна , то при подаче от источника пиганй на входные.выводы преобразовател строго посто нного н&пр жени ной ток i вх поступает в нагрузку по параллельным цеп м: по цепИ с последовательно соединеннь1ми йндуктивньгм элёч мштом 1 и вштилем 3 и по цепи с вентилем 6 и возвращаетс в источник по параллельной цепи: индуктивный элемент 2, вентиль 4 и вентиль 7, При наличии переменной составл ющей весь ток источника в |положительный полуперйОд пё1эемённой составл ющей замьжаетс по цепи: вентиль 6, нагрузка 5, вентиль 7, так как увеличение потенциалов на анодах вентилей 3 и 4 приводит их к запиранию, и лишь незначительна часть переменной составл ющей (при конечном значении индуктивньк элементов 1 и 2) протекает по двум параллельным параллельным неким: индуктивный элемент 1 - конденсатор 8 и конденсатор 9 - индуктивный элемент 2. Так как в момент запирани вентилей .3 и 4 ток в ин{15 ктивном элементе скачком не измен етс , -го накопленна -в йндуктийных элементах энерги подзар жает конденсатсры В тот момент, когда нагф .жение ни .источнике питани становитс{| . меньше напр жени на конденс аторах, вентили 3 и 4 открываютс . Ток, текущий через вентили 6 и 7, уменьшаетс и ток в нагрузке 1ц поддерживаетс за счет . энергии, накопленной в электрическом и магнитном пол х двух параллельных контуров: индуктивныйэлемент 2 - конденсатор 8 и конденсатор 9 - индуктивный элемент 1, скоммутированных с помощью вентилей 3 и 4 на нагрузку 5. В момент запирани вентилей 6 и 7 (что соответствует отрицательному полупериоду переменной составл ющей) ток переменной составл ющей инвертируетс на 1.80 и по цепочке: конденсатор 8 вентиль 3 - нагрузка 5 - вентиль 4 . .. -- . конденсатор 9 замьшаетс на цепь на грузки. Благодар этому в нагрузке выдел етс мощность больше, чем в случае подключени ее непосредственно к выходу источника или с помощью сглаживающих ;индуктивностей. Фор м у и ai и 3 о б р е т е н и Преобразователь посто нного тока в посто нный, содержащий конденсатор и включённую между одними из однотол рных входным и выходным выводамип -. почку, состо щую из двух вентилей и индук ГйЖй6гд элемёйта, причем первый вентиль включен в пр мом направлении по следовательно с индуктивным элементом, а второй включен в том направлении между свободными выводами индуктивногр элемента и первого вентил , о т л №чающий с Тем, ЧТО, с целью уменьшени установленной мощности иThe invention relates to the field of converter technology and can be used in the output circuits of pulsating direct current sources, in particular plugs. DC-DC-DC converters are known, serving for the connection of DC-powered loads, about the sources of pulsating DC-current, are removed from those connected in parallel to the source of resonant LC filters l. Also known are converters consisting of inductance connected along consequently, with the load, the capacitor, shunting the load, and the auxiliary diode, connected in parallel to the source and having a conducting direction that is directed to the direction of the current 2. The main purpose of such devices is not to allow a variable component of the output current of the source to be loaded. In this case, the variable component energy is not used in the load, but accumulated in the magnetic and electric fields of inductances and capacitors, returns back to the source. At the same time, despite the fact that the converter used as a connection to the auxiliary diode allows to use part of the energy accumulated in the inductance in the load, it is necessary to use inductance of high typical power, since all the load current flows through it. The prototype of the proposed converter is a direct current constant-to-current converter containing a capacitor and connected between one; of unipolar E-code and output water, a chain consisting of two valves and an inductive element, the first valve being connected in the forward direction by a series with an inductive element, and the second is connected in the same direction between the free outputs of the inductive element and the first valve. . This converter has a low efficiency and a significant amount of set ms speed. The whole invention is to reduce the Te-i iSBneiffflOEMC converter efficiency. . .... x,: ,, ,,:. The goal is achieved by the fact that the DC-DC converter is a DC-DC converter that contains condensate and is turned on. g ;; There is a chain consisting of two venals and an inductive element, the first valve is connected in the forward direction with the inductive element, and the second one is connected in the same direction between its own terminals of the inductor and one of the inductive elements. The first one is atil, a similar additional circuit is introduced, connected between other unipolar input and output terminals, and an additional capacitor. Moreover, the main capacitor is connected between the junction point of the coupling element with the first valve of the main chain and the inductive element of the additional chain, and an additional capacitor is connected between the connection point of the induktin element with the first fan of the additional chain and the beginning of the inductive element of the main chain. The drawing shows a conceptual cxQvia converter. The converter contains SdTyshye elements 1 and 2 with successively connecting J --- / - f l: through E1MI to them valves 3 and 4j which are with a load resistance 5 serial circuit. Both inductive elements with valves connected to them are shunted by valves 6 and 7 from 1st floor of course. In this case, all four of the valves have a conductive direction, 3 corresponding to the direction of the current. The beginnings and ends of the windings of the inductive elements are connected in a definite way through capacitors 8 and 9. If we consider that 1 circuit of a constant current converter into a constant symmetrical one, then when applying from the source of pigments to the input terminals of the converter, it is strictly constant n & The spun current i in enters the load via parallel circuits: a circuit with a series-connected inductive element heading 1 and a screw 3 and a circuit with valve 6 and returns to the source through a parallel circuit: inductive element 2, valve 4 and valve 7, At cash The variable component of the entire source current into the | positive half-through alternating component is clamped along the circuit: valve 6, load 5, valve 7, since an increase in the potentials at the anodes of valves 3 and 4 causes them to be locked, and only a small part of the variable component ( at the final value, inductive elements 1 and 2) flow through two parallel parallel ones: inductive element 1 - capacitor 8 and capacitor 9 - inductive element 2. Since at the time of locking the valves .3 and 4, the current in the inductance element is not abruptly and The energy accumulated in the inductive elements is recharged by the condensate. At the moment when the load on the power source becomes {| . less voltage on condensate, valves 3 and 4 open. The current flowing through the valves 6 and 7 is reduced and the current in the load 1c is maintained by. energy stored in the electric and magnetic fields of two parallel circuits: inductive element 2 - capacitor 8 and capacitor 9 - inductive element 1, connected by means of valves 3 and 4 to load 5. At the time of locking valves 6 and 7 (which corresponds to a negative half-period of variable the component of the variable component current is inverted by 1.80 and along the chain: capacitor 8 valve 3 - load 5 - valve 4. .. -. capacitor 9 is shorted to a load circuit. Due to this, the load provides more power than in the case of connecting it directly to the source output or using smoothing inductances. Forms of ai and ai and 3 a bout and dc DC / DC converter containing a capacitor and connected between one of the monopolar input and output pins -. a kidney consisting of two valves and an inductor HG6 of the element, the first valve being connected in the forward direction, therefore, with the inductive element, and the second one connected in that direction between the free leads of the inductive element and the first valve, in order to reduce the installed power and

повышени КПД, в него введены аналбгична дополнительна цепочка, включенна между аругкм однопго рными входHbiM и выходным выводами, и дополнительный конденсатор, причем основной конденсатор включен между точкой соэдиненнн индуктивного элемента с пёр вым вентилем ОСНОЕЮОЙ цепочки и концом индут гивного элемента дополнительной цепочки, а дополнительный конденсате включен между точкой соединени индуктивного элемента с первым вентилемincrease the efficiency, an additional chain is inserted into it, connected between the AHKM AHD and the output terminals, and an additional capacitor, the main capacitor being connected between the connecting point of the inductive element with the FIRST valve and the end of the inductant of the additional line, and an additional condensate connected between the point of connection of the inductive element with the first valve

дополнительной цепочки и началом индуктишого элементе дсйдвНЬй цепочки.additional chain and the beginning of the inductive element of the secondary chain.

, Источники инфqpмaции, прин тые во Ш1имание пр экспертизе, Sources of information taken at the conclusion of the examination

1.Жэжелешсо И. В. Высшие гармоники в-системах электроснабжени промпредпри тий .М., 1974, с. 138.1. Zhezhelešso I.V. Higher harmonics in industrial power supply systems. M., 1974, p. 138.

2.Лукес Ю. X. СЬсемы на полупроводниковых диодах, М., 1972, с. 61.2. Lukes Yu. X. S Sems on semiconductor diodes, M., 1972, p. 61.

3.Авторское свидетельство СССР ,№ 242982, кл. Н О2 Р 13/16, опубл. 1969.3. USSR author's certificate, № 242982, cl. H O2 P 13/16, publ. 1969.

--J--J

Claims

Claim

A DC to DC converter containing a capacitor and connected between one of the unipolar input and output terminals, a chain consisting of 'two gates and an inductive element, the first valve being connected in the forward direction in series with the inductive element, and the second one connected in the same direction between by the free leads of the inductively element and the first valve, casting with the fact that, in order to

AL leads increase, it introduces a similar additional circuit connected between other unipolar input and output terminals, and an additional capacitor, the main capacitor being connected between the connection point of the inductive element with the first valve of the main circuit and the end of the inductive element of the additional circuit, and the additional capacitor is connected between the connection point of the inductive element with the first valve of the auxiliary circuit and the beginning of the inductive element! main chain.

, Sources of information taken into account in the examination

1. Zhezhelenko I, V. Higher harmonics in power supply systems of industrial enterprises ₍ M., 1974, p. 138.

2. Lukes, Yu. X. Circuits on semiconductor diodes, M., 1972, p. 61.

3. Copyright certificate of the USSR No. 242982, cl. H 02 P 13/16, publ. 1969.