CS212504B1 - Impulsní měnič stejnosměrného napětí - Google Patents

Description

Vynález se týká impulsního měniče stejnosměrného napětí, jehož zatěžovací obvod obsahuje mimo činné zátěže paralelně zapojenou kapacitu.

V aplikacích impulsních měničů stejnosměrného napětí, kdy vyžadujeme rychlou odezvu výstupního napětí měniče na řízení, je velikost paralelně zapojené kapacity k zátěži omezena. Má-li např. za dobu T po vypnutí funkce měniče klesnout jeho výstupní napětí pod 10 % původní hodnoty, je jeho paralelní kapacita omezena hodnotou:

G -4 ¹ P 2,3 Rkde R_z je činný odpor zátěže měniče.

Omezení kapacity paralelně zapojené k zátěži měniče s ohledem na požadavky jeho dyna mických vlastností může však vyvolat nedostatečné vyhlazení výstupního napětí měniče.

Pro poměrné zvlnění výstupního napětí měniče platí zjednodušeně vztah:

Zg ⁼ C 'Ζθ f kde f je kmitočet měniče.

p p ·*

Kmitočet měniče f je obvykle omezen vlastnostmi použitých elektronických prvků.

Proto je zvyšování výkonu měniče tj. snižování zatěžovacího odporu R_z v tomto případě omezeno na hodnoty současně přípustného zvlnění - bez ohledu na možnosti i zatěžování použitých součástek.

Dosažení malého zvlnění výstupního napětí měniče při zachování požadovaných dynamických vlastností i při velkých výkonech řeší impulsní měnič podle vynálezu,jehož podstata spočívá v tom, že je sestaven alespoň ze dvou shodných impulsních měničů, které jsou svými výstupy připojeny paralelné k zatěžovacímu odporu s paralelně připojeným kondenzátorem vyznačené tím, že k prvním vstupům impulsních měničů je přes cyklický dělič impulsů připojen zdroj řídicích impulsů a k druhým vstupům měničů je připojen zdroj stejnosměrného napájecího napětí.

Příklad uspořádání impulsního měniče stejnosměrného napětí podle vynálezu je uveden na obr. 1, na obr. 2 jsou uvedeny zjednodušené relativní průběhy zvlnění výstupního napětí.

Tři shodné impulsní měniče J., £, J stejnosměrného napětí napájené ze zdroje £ stejnosměrného napětí jsou zapojeny svými výstupy paralelně k zatěžovacímu odporu 3 ³ paralelním kondenzátorem 6. Zdroj 8 řídicích impulsů měniče je zapojen na cyklický dělič 2 impulsů, jeho tři výstupy jsou zapojeny na vstupy impulsního řízení měničů i, 2 a J.

Uspořádání funguje takto:

Impulsy ze zdroje 8 řídicích impulsů po průchodu cyklickým děličem 2 impulsů startují postupně u měničů i, 2 a j pracovní cykly, tj. dodání energetických impulsů z výstupů měničů do společné zátěže sestávající z odporu £ a paralelního kondenzátoru 6.

Zdroj 8 řídicích impulsů může v tomto případě pracovat až s trojnásobkem nejvyšSího kmitočtu, který je omezen vlastnostmi silových elektronických prvků měničů 1, 2 a J.

Měniče 1, 2 a J se cyklicky ve funkci střídají, tím je zachován pro každý z měničů jeho nejvyšší provozní kmitočet. Celkový výkon uspořádání je·trojnásobkem výkonu jednoho měniče při zachování zvlnění výstupního napětí i dynamických vlastností.

Průběh a představuje zvlnění napětí na výstupu jednoho z měničů £, 2 a £ při výkonu odpovídajícím třetině celkového výkonu uspořádáni. Průběh b představuje zvlnění na výstupu jednoho měniče za předpokladu dimenzování na plný výkon uspořádání. Zvlnění výstupního napětí se zvýší třikrát oproti hodnotě v případě 2a.

Průběh £ ukazuje výsledné zvlnění výstupního napětí uspořádání dle vynálezu při plném výkonu. Amplituda zvlnění zůstává na hodnotě jako v případě průběhu a, kmitočet zvlnění je však trojnásobný.

Výhodou vynálezu je možnost dosažení malého zvlnění výstupního napětí měniče velkého výkonu a současně i dobrých dynamických vlastností při rychlém řízení napětí nebo výkonu, které je nutné např. u rentgenových diagnostických přístrojů. Další výhodou vynálezu je možnost jednoduchého vytváření výkonové řady měničů z jednotných výkonových bloků při zachování optimálních provozních vlastností.

Claims (1)

1. Impulsní měnič stejnosměrného napětí sestávající alespoň ze dvou shodných impulsůích měničů, které jsou svými výstupy připojeny paralelně k zatěžovacímu odporu s paralelně připojeným kondenzátorem, vyznačené tím, že k prvním vstupům impulsních měničů (1, 2, 3) je přes cyklický dělič (7) impulsů připojen zdroj (8) řídicích impulsů a k druhým vstupům impulsních měničů (1, 2, 3) je připojen zdroj (4) stejnosměrného napětí. ¹