CS265518B1 - Zapojenie kapacitného transformačného bloku najmá na akumuláciu energie a filtráciu zvlnenia - Google Patents

Description

256518 2

Vynález sa týká zapojenia kapacitného transformačného bloku najmá na akumuláciu energiea filtráciu zvlnenia, hlavně pre výkonové obvody jednosměrného napájania, u ktorého jemožná plynulá změna ekvivalentněj kapacity elektrickým signálom. Kapacitný transformačnýblok obsahuje transformačný štvorpól, ktorý akumulačnú kapacitu, pripojenú na výstupnésvorky, transformuje na vstupné svorky ako ekvivalentní! kapacitu.

Doposial známe elektronické transformačně bloky sú štvorpóly, ktoré určitým spČsobomtransformuji! zatažujúcu imitanciu na imitanciu vstupná. Využitelnost elektronickej transformáciekapacity vo výkonových ohvodoch jednosměrného napájania je podmienená hlavně stupňom rozvojaelektronickej súčiastkovej základné, zvlášť rozvojom kvalitných a výkonných spínacích prvkov. V súčasnosti sa na akumuláciu elektrickej energie pri krátkodobých výpadkoch napájaniaa filtráciu zv.lnenia vo výkonových obvodoch jednosměrného napájania používajú hlavně velko-kapacitně elektrolytické kondenzátory alebo kondenzátorové bloky. Pri energeticky náročnějšíchaplikáciách akumulačných a filtračných obvodov sa používajú aj elektrochemické zdroje,elektrodynamické kondenzátory, připadne rĎzne kombinácie akumulačných a filtračných prvkov,obvodov alebo zariadeni. Nevýhodou uvedených spósobov akumulácie elektrickej energie afiltrácie zvlnenia je hlavně náročnost na objem a hmotnost. Pri použití elektrochemickýchzdrojov a elektrodynamických kondenzátorov sú zvýšené požiadavky na údržbu; u elektrochemickýchzdrojov sa negativné prajavujú vplyvy agresívnych výparov a u elektrodynamických kondenzátorovnadměrná hlučnost.

Vyššie uvedené nevýhody sú v podstatnej miere odstránené zapojením kapacitného transformač-ného bloku podlá vynálezu, ktoré pozostáva z dvoch oboj směrných splnačov, kde na prvúsvorku prvého obojsmerného spínača je připojený prvým vývodom akumulačný kondensátor,ktorého druhý vývod je připojený na druhů svorku druhého obojsmerného spínača, pričomdruhá svorka prvého obojsmerného spínača je spojená s prvým vývodom impulznej strany indukčné-ho prvku a prvá svorka druhého obojsmerného spínača je spojená s druhým vývodom impulznejstrany indukčného prvku, a ktorého podstata je v tom, že k jednosměrnému vývodu indukčnéhoprvku je připojená prvá vstupná svorka kapacitného transformačného bloku a prvý vývodfiltračného kondenzátora, pričom k spojeniu druhej svorky druhého obojsmerného spínačas druhým vývodom akumulačného kondenzátora je připojená druhá vstupná svorka kapacitnéhotransformačného bloku a druhý vývod filtračného kondenzátora. Indukčný prvok je tvořenýimpulzným transformátorom, filtračnou tlmivkou bez odbočky alebo filtračnými tlmivkamis odbočkami.

Hlavně vývody zapojenia kapacitného transformačného bloku sú v tom, že sa pri použitína akumuláciu energie a filtráciu zvlnenia pre vybrané podmienky dosiahne v porovnanís bežne používanými spĎsobmi výrazné zmenšenie objemu a hmotnosti, zvýši sa spolahlivost,připadne sa zlepšia niektoré dalšie elektrické a mechanické vlastnosti. Ďalšou výhodou jemožnost plynulej změny ekvivalentněj kapacity elektrickým signálom.

Na pripojenom výkrese je znázorněný příklad zapojenia kapacitného transformačnéhobloku podlá vynálezu. Na obr. 1 je nakreslená schéma zapojenia kapacitného transformačnéhobloku s blokovým znázorněním indukčného prvku a na obr. 2 až 5 sú znázorněné štyri druhyindukčných prvkov, kde na obr. 2 je zapojenie impulzného transformátora, na obr. 3 je zapojenieprvej filtračnej tlmivky bez odbočky, na obr. 4 je zapojenie druhej filtračnej tlmivky s od-bočkou připojenou na prvý vývod impulznej strany indukčného prvku a na obr. 5 je zapojenietretej filtračnej tlmivky s odbočkou připojenou na druhý vývod impulznej strany indučného prvku.

Zapojenie kapacitného transformačného bloku pozostáva z; filtračného kondenzátora _1,indukčného prvku 2, prvého obojsmerného spínača 3, tvořeného například prvým polovodičovýmspínačom 4 a k němu antiparalelne připojenou prvou spínacou diodou 5, druhého obojsmernéhospínača 5, tvořeného například druhým polovodičovým spínačom J_ a k němu antiparalelnepřipojenou druhou spínacou diodou řj, akumulačného kondenzátora 9^, vstupných svoriek 10, 11kapaci-tného transformačného bloku, ktorými je kapacitný transformačný blok připojený k výkono-vému obvodu 12 jednosměrného napájania. Na prvú svorku prvého obojsmerného spínača 3 je

Claims (5)

1. 3 265518 připojený prvým vývodom akumulačný kondenzátor 9, ktorého druhý vývod je připojený na druhůsvorku druhého obojsmerného spínača 6, pričom druhá svorka prvého obojsmerného spínača_3 je spojená s prvým vývodom 13 iitpulznej strany indukčného prvku 2 a prvá svorka druhéhoobojsmerného spínača jj je spojená s druhým vývodom 14 impulznej strany indukčného prvku 2. K jednosměrnému vývodu 19 indukčného prvku 2 je připojená prvá vstupná svorka 10 kapacitnéhotransformačného bloku a prvý vývod filtračného kondenzátora 1, pričom k spojeniu druhejsvorky druhého obojsmerného spínača 6 s druhým vývodom akumulačného kondenzátora 9 jepřipojená druhá vstupná svorka 11 kapacitného transformačného bloku a druhý vývod filtračnéhokondenzátora .1. Indukčný prvok 2 je tvořený impulzným transformátorom 15, prvou filtračnoutlmivkou 16 bez odbočky, druhou filtračnou tlmivkou 17 s odbočkou alebo tretou filtračnoutlmivkou 18 s odbočkou. V přiklade zapojenia impulzného transformátora 15 tvoria spojenézačiatky prvého a druhého vinutia jednosměrný vývod 19 indukčného prvku 2, koniec prvéhovinutia tvoří prvý vývód 13 impulznej strany indukčného prvku 2^ a koniec druhého vinutiatvoří druhý vývod 14 impulznej strany indukčného prvku 2, v příklade zapojenia pryej filtrač-nej tlmivky 16 bez odbočky tvoří jeden vývod jednosměrný vývod 19 indukčného prvku 2 adruhý vývod tvoří spojené vývody prvý 13 a druhý 14 impulznej strany indukčného prvku2, v příklade zapojenia druhej filtračnej tlmivky 17 s odbočkou tvoří jeden vývod jednosměrnývývod 19 indukčného prvku 2, druhý vývod tvoří druhý vývod 14 impulznej strany indukčnéhoprvku 2_ a odbočujúci vývod tvoří prvý vývod 13 impulznej strany indukčného prvku 2, v příkladezapojenia tretej filtračnej tlmivky 18 s odbočkou tvoří jeden vývod jednosměrný vývod19 indukčného prvku 2_, druhý vývod tvoří prvý vývod 13 impulznej strany indukčného prvku 2a odbočuj úci vývod tvoří druhý vývod 14 impulznej strany indukčného prvku 2. Pre činnost kapacitné-ho transformačného bloku je podstatné to, že obojsmerné spínače 2· Á spínajú striedavo,pričom plynulou změnou striedy spínania sa dosiahne plynulá změna ekvivalentnej kapacity. Ďalej je podstatné to, že frekvencia spínania obojsmerných spínačov 3, 6 musí byt vyššiaako je frekvencie filtrovaného zvlnenia výkonového obvodu 12 jednosměrného napájania,přivedeného na vstupné svorky 10, 11 kapacitného transformačného bloku. Vyšší účinok zapojeniakapacitného transformačného bloku sa dosahuje tým, že k akumulovaniu energie v akumulačnomkondenzátore 9 dochádza pri napatí, ktoré je vyššie ako je napatie přivedené na vstupnésvorky 10, 11 kapacitného transformačného bloku. Poměr velkost napStia na akumulačnomkondenzátore 9 k velkosti napStia na vstupných svorkách 10, 11 kapacitného transformačnéhobloku je daný striedoú spínania obojsmerných spínačov 2' Á a transformačným pomerom indukčné-ho prvku 2. PREDMET VYNÁLEZU

   1. Zapojenie kapacitného transformačného bloku najmá na akumuláciu energie a filtráciuzvlnenia, hlavně pre výkonové obvody jednosměrného napájania, pozostávajúce z dvoch obojsmer-ných spínačov, kde na prvú svorku prvého obojsmerného spínača je připojený prvým vývodom.akumulačný kondenzátor, ktorého druhý vývod je připojený na druhů svorku druhého obojsmernéhospínača, pričom druhá svorka prvého obojsmerného spínača je spojená s prvým vývodom impulznejstrany indukčného prvku a prvá svorka druhého obojsmerného spínača je spojená s druhýmvývodom impulznej strany indukčného prvku, vyznačujúce sa tým, že k jednosměrnému vývodu (19) indukčného prvku (2) je připojená prvá vstupná svorka (10) kapacitného transformačnéhobloku a prvý vývod filtračného kondenzátora (1), pričom k spojeniu druhej svorky druhéhoobojsmerného spínača (6) s druhým vývodom akumulačného kondenzátora (9) je připojená druhávstupná svorka (11) kapacitného transformačného bloku a druhý vývod filtračného kondenzá-tora (1) .
2. 2. Zapojenie kapacitného transformačného bloku podlá bodu 1, vyznačujúce sa tým, žeindukčný prvok (2) je tvořený impulzným transformátorom (15), ktorého spojené začiatkyprvého a druhého vinutia tvoria jednosměrný vývod (19) indukčného prvku (2), koniec prvéhovinutia tvoři prvý vývod (13) impulznej strany indukčného prvku (2) a koniec druhého vinutiatvoří druhý vývod (14) impulznej strany indukčného prvku (2). 265518 4
3. 3. Zapojenie kapacitného transformačného bloku podlá bodu 1, vyznačujúce sa tým, žeindukčný prvok (2) je tvořený prvou filtračnou tlmivkou (16) bez odbočky, ktorej jeden vývodtvoří jednosměrný vývod (19) indukčného prvku (2) a druhý vývod tvoří spojené vývody prvý (13) a druhý (14) impulznej strany indukčného prvku (2).
4. 4. Zapojenie kapacitného transformačného bloku podlá bodu 1, vyznačujúce sa tým, žeindukčný prvok (2) je tvořený druhou filtračnou tlmivkou (17) s odbočkou, ktorej jedenvývod tvoří jednosměrný vývod (19) indukčného prvku (2), druhý vývod tvoří druhý vývod (14) impulznej strany indukčného prvku (2) a odbočujúci vývod tvoří prvý vývod (13) impulznejstrany indukčného prvku (2).
5. 5. Zapojenie kapacitného transformačného bloku podlá bodu 1, vyznačujúce sa tým, žeindukčný prvok (2) je tvořený trefou filtračnou tlmivkou (18) s odbočkou, ktorej jedenvývod tvoří jednosměrný vývod (19) indukčného prvku (2), druhý vývod tvoří prvý vývod (13) impulznej strany indukčného prvku (2) a odbočujúci vývod tvoří druhý vývod (14) impulz-nej strany indukčného prvku (2). 1 výkres