CZ306805B6 - Connection of the upward voltage converter - Google Patents

Connection of the upward voltage converter Download PDF

Info

Publication number
CZ306805B6
CZ306805B6 CZ2016-476A CZ2016476A CZ306805B6 CZ 306805 B6 CZ306805 B6 CZ 306805B6 CZ 2016476 A CZ2016476 A CZ 2016476A CZ 306805 B6 CZ306805 B6 CZ 306805B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
input
multiplier
voltage
inverter
output
Prior art date
Application number
CZ2016-476A
Other languages
Czech (cs)
Other versions
CZ2016476A3 (en
Inventor
Tomáš Klinkovský
Original Assignee
Vysoká Škola Báňská-Technická Univerzita Ostrava
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Vysoká Škola Báňská-Technická Univerzita Ostrava filed Critical Vysoká Škola Báňská-Technická Univerzita Ostrava
Priority to CZ2016-476A priority Critical patent/CZ306805B6/en
Publication of CZ2016476A3 publication Critical patent/CZ2016476A3/en
Publication of CZ306805B6 publication Critical patent/CZ306805B6/en

Links

Landscapes

  • Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

Connection of the upward voltage converter is intended for medical electrotherapeutic devices. It allows optimal device structure from a competitive miniaturization viewpoint and is therefore suitable for devices requiring higher voltages while maintaining small dimensions. The connection of the upward voltage converter consists of an inverter and a multiplier, where the input voltage (Ui) is connected to the input of the first inverter (A1) whose output is connected to the input of the first multiplier (B2), and, further, the output of the first multiplier (B2) is connected to the input of the second inverter (A3) whose output is connected to the input of the second multiplier (B4) with the output voltage (U2), while all the multipliers and inverters form a functional block. Two or more functional blocks are mutually connected in the cascade way.

Description

Oblast technikyTechnical field

FJektroterapie, napájecí zdroj pro impulzní generátor, například kardiostimulátor nebo neurostimulátor a další oblasti, ve kterých je požadováno zvýšení napětí při zachování malých rozměrů zařízení.Electrotherapy, a power supply for a pulse generator, such as a pacemaker or neurostimulator, and other areas in which an increase in voltage is required while maintaining the small dimensions of the device.

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Měnič napětí je měnič, který slouží ke změně napětí napájecí soustavy. Pro měniče napětí se často také používá označení zdroj (nebo napájecí zdroj), přestože skutečným zdrojem elektřiny 15 je generátor v elektrárně, nebo baterie.A voltage converter is a converter used to change the voltage of a power system. Frequency converters are also often referred to as a source (or power supply), although the actual source of electricity 15 is a power generator or battery.

U střídavého napětí můžeme napěťovým měničem měnit:For AC voltage, the voltage converter can be changed:

• velikost (amplitudu) transformátorem, · usměrňovat ho na stejnosměrné napětí (usměrňovačem).• size (amplitude) by transformer, • rectify it to DC voltage (rectifier).

Běžně jsou měniče užívány pro napájení běžných síťových spotřebičů, jako jsou notebooky, televizory, rychlovarné konvice, svítidla, elektrické nářadí (vrtačky, rozbrušovačka apod.), PC, videorekordéry, satelity, mikrovlnky, vařiče, lednice, malá čerpadla apod., které jsou určené pro 25 napájení ze sítě (zásuvky) nebo akumulátoru (sériově spojené elektrické články).Commonly, the inverters are used to power common mains appliances such as laptops, televisions, electric kettles, lighting fixtures, power tools (drills, power cutters, etc.), PCs, VCRs, satellites, microwaves, cookers, refrigerators, small pumps, etc. designed for 25 mains (socket) or accumulator (series connected electric cells).

V případě napájecích napětí pro elektrostimulaci, tedy pro neurostimulátory nebo kardiostimulátory, lze z baterie získat vyšší napětí po rozstřídání spínacím procesem v zásadě třemi způsoby:In the case of supply voltages for electrostimulation, i.e. for neurostimulators or pacemakers, the battery can obtain a higher voltage after alternating with the switching process in principle in three ways:

1) Vzestupným transformátorem s následným usměrněním1) Ascending transformer followed by rectification

2) Rozpínáním indukčnosti2) Inductance expansion

3) Násobičem napětí (kaskáda zdvojovačů).3) Voltage multiplier (cascade of doublers).

Nevýhodami těchto řešení jsou zejména nároky na prostor, zvláště u velkých poměrů napětí 35 U2/U1 a hmotnost, další nevýhodou je obtížná stabilizace výstupního napětí.The disadvantages of these solutions are especially the space requirements, especially at large voltage ratios of 35 U2 / U1 and weight, another disadvantage is the difficult stabilization of the output voltage.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Uvedené nevýhody odstraňuje řešení popsané v této přihlášce. Řešením výše uvedených nevýhod je vytvoření funkčního bloku, který bude spojovat střídač s násobičem napětí, který představuje zapojení vzestupného měniče napětí.These disadvantages are overcome by the solution described in this application. The solution to the above disadvantages is to provide a function block that will connect the inverter to a voltage multiplier, which is an upstream voltage converter.

Toto zapojení je složeno z kaskády střídačů a násobičů napětí. Pro dané zapojení je tedy důležité, 45 že ke vstupnímu napětí Uj je připojen vstup prvního střídače Al, jehož výstup je připojen ke vstupu prvního násobiče B2. A dále je výstup prvního násobiče B2 připojen ke vstupu druhého střídače A3, jehož výstup je připojen ke vstupu druhého násobiče B4 s výstupním napětím U2.This circuit consists of a cascade of inverters and voltage multipliers. It is therefore important for the connection that the input of the first inverter A1 is connected to the input voltage Uj, the output of which is connected to the input of the first multiplier B2. Furthermore, the output of the first multiplier B2 is connected to the input of the second inverter A3, the output of which is connected to the input of the second multiplier B4 with the output voltage U 2 .

Tento funkční blok, je možno zapojit několikrát za sebou a dosáhnout tak výrazného zvýšení 50 napětí při zachování malých rozměrů zařízení. Tedy výhodou tohoto zapojení je úspora prostoru, kdy zvláště pro velké poměry napětí U2/U2 je počet dvojbloků střídač-násobič úměrný ln (U2/U|). Toto zapojení je však funkční i v případě jediného funkčního bloku střídač-násobič.This function block can be connected several times in succession to achieve a significant increase of 50 voltages while maintaining the small dimensions of the device. Thus, the advantage of this circuit is the space saving, especially for large voltage ratios U 2 / U 2 , the number of inverter-multiplier double blocks is proportional to ln (U 2 / U |). However, this connection is also functional in the case of a single inverter-multiplier function block.

CZ 306805 136CZ 306805 136

Objasnění výkresůClarification of drawings

Na obr. 1 je blokové schéma navrhovaného zapojení dle příkladu 2.Fig. 1 is a block diagram of a proposed wiring according to Example 2.

Příklady uskutečnění vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Příklad 1Example 1

Vzestupný měnič napětí, je zapojen tak, že ve funkčním blokuje ke vstupnímu napětí Uj připojen vstup prvního střídače AI, jehož výstup je připojen ke vstupu prvního násobiče B2. A dále je výstup prvního násobiče B2 připojen ke vstupu druhého střídače A3, jehož výstup je připojen ke vstupu druhého násobiče B4 s výstupním napětím Lb.The ascending voltage converter is connected in such a way that, in the function block, the input of the first inverter A1 is connected to the input voltage Uj, the output of which is connected to the input of the first multiplier B2. Furthermore, the output of the first multiplier B2 is connected to the input of the second inverter A3, the output of which is connected to the input of the second multiplier B4 with the output voltage Lb.

Velikost vstupního napětí Uj je dána prahem funkce diod v násobičích B. Velikost výstupního napětí Uj je dána maximálním povoleným napětím tranzistorů ve střídačích A a kondenzátorů a diod v násobičích B2, B4.The magnitude of the input voltage Uj is given by the diode function threshold in multipliers B. The magnitude of the output voltage Uj is determined by the maximum permissible voltage of the transistors in inverters A and the capacitors and diodes in the multipliers B2, B4.

Příklad 2Example 2

Příklad 2 se od příkladu I liší tím, že ve vzestupném měniči napětí jsou kaskádně zapojeny dva funkční bloky popsané v příkladu 1 a zobrazené na obrázku 1.Example 2 differs from Example I in that two function blocks described in Example 1 and shown in Figure 1 are cascaded in the ascending voltage converter.

Příklad 3Example 3

Příklad 3 se od předchozích příkladů liší tím, že počet kaskádně zapojených funkčních bloků je roven In (U?/Ui).Example 3 differs from the previous examples in that the number of cascaded function blocks is equal to In (U / Ui).

Průmyslová využitelnostIndustrial applicability

Zapojení vzestupného měniče napětí je určeno pro lékařské elektroterapeutické přístroje. Umožňuje optimální konstrukci přístroje z hlediska konkurenceschopné miniaturizace je tedy vhodné pro zařízení vyžadující vyšší napětí při zachování malých rozměrů.The connection of the ascending voltage converter is intended for medical electrotherapeutic devices. It allows optimal design of the device in terms of competitive miniaturization and is therefore suitable for equipment requiring higher voltage while keeping small dimensions.

Claims (2)

1. Zapojení vzestupného měniče napětí sestávající ze střídače a násobiče, vyznačující se tím, že ke vstupnímu napětí (U|) je připojen vstup prvního střídače (AI), jehož výstup je připojen ke vstupu prvního násobiče (B2). a dále je výstup prvního násobiče (B2) připojen ke vstupu druhého střídače (A3), jehož výstup je připojen ke vstupu druhého násobiče (B4) s výstupním napětím (U2), přičemž všechny střídače a násobiče tak tvoří funkční blok.An ascending voltage converter circuit comprising an inverter and a multiplier, characterized in that the input voltage (U1) is connected to the input of the first inverter (AI), the output of which is connected to the input of the first multiplier (B2). and further the output of the first multiplier (B2) is connected to the input of the second inverter (A3), whose output is connected to the input of the second multiplier (B4) with the output voltage (U 2), each inverter and a multiplier as a functional block. 2. Zapojení vzestupného měniče napětí sestávající ze střídače a násobiče podle nároku 1, vyznačující se tím. že dva a více funkčních bloků jsou vůči sobě kaskádně zapojeny.An ascending voltage converter circuit comprising an inverter and a multiplier according to claim 1, characterized in that. that two or more function blocks are cascaded to each other.
CZ2016-476A 2016-08-05 2016-08-05 Connection of the upward voltage converter CZ306805B6 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2016-476A CZ306805B6 (en) 2016-08-05 2016-08-05 Connection of the upward voltage converter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2016-476A CZ306805B6 (en) 2016-08-05 2016-08-05 Connection of the upward voltage converter

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ2016476A3 CZ2016476A3 (en) 2017-07-12
CZ306805B6 true CZ306805B6 (en) 2017-07-12

Family

ID=59284921

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ2016-476A CZ306805B6 (en) 2016-08-05 2016-08-05 Connection of the upward voltage converter

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ306805B6 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4347474A (en) * 1980-09-18 1982-08-31 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Solid state regulated power transformer with waveform conditioning capability
US20140056032A1 (en) * 2012-08-23 2014-02-27 Allis Electric Co., Ltd. High-efficiency High Step-up Ratio Direct CurrentConverter with Interleaved Soft-switchingMechanism
KR101377121B1 (en) * 2012-12-28 2014-03-25 서울과학기술대학교 산학협력단 Non-isolated high step-up resonant converter
US20150131330A1 (en) * 2013-11-14 2015-05-14 National Tsing Hua University Bidirectional dc-dc converter system and circuit thereof
CN204721218U (en) * 2015-06-18 2015-10-21 深圳市华芯邦科技有限公司 Boosting and linear-charging share the portable power source transducer of power device
CN205356155U (en) * 2016-02-05 2016-06-29 浙江大学 Single tube buck -Boost -flyback voltage step -up and step -down typed circuit

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4347474A (en) * 1980-09-18 1982-08-31 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Solid state regulated power transformer with waveform conditioning capability
US20140056032A1 (en) * 2012-08-23 2014-02-27 Allis Electric Co., Ltd. High-efficiency High Step-up Ratio Direct CurrentConverter with Interleaved Soft-switchingMechanism
KR101377121B1 (en) * 2012-12-28 2014-03-25 서울과학기술대학교 산학협력단 Non-isolated high step-up resonant converter
US20150131330A1 (en) * 2013-11-14 2015-05-14 National Tsing Hua University Bidirectional dc-dc converter system and circuit thereof
CN204721218U (en) * 2015-06-18 2015-10-21 深圳市华芯邦科技有限公司 Boosting and linear-charging share the portable power source transducer of power device
CN205356155U (en) * 2016-02-05 2016-06-29 浙江大学 Single tube buck -Boost -flyback voltage step -up and step -down typed circuit

Also Published As

Publication number Publication date
CZ2016476A3 (en) 2017-07-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8958219B2 (en) Non-isolated inverter and related control manner thereof and application using the same
US10128756B2 (en) DC-DC converter with high transformer ratio
US9812949B2 (en) Poly-phase inverter with independent phase control
EP2949035B1 (en) Ac-ac converter device
EP3633843B1 (en) Current converter and driving method therefor
WO2017076366A8 (en) Five-voltage level inverter topology circuit, and three-phase and five-voltage level inverter topology circuit
EP2882090A1 (en) Single-phase fullbridge inverter with switchable output filter
US8493760B2 (en) Electric circuit for converting direct current into alternating current
Hasan et al. Design and Implementation of Single Phase Pure Sine Wave Inverter Using Multivibrator IC
Bhaskar et al. 4Nx non-isolated and non-inverting hybrid interleaved multilevel boost converter based on VLSIm cell and cockcroft walton voltage multiplier for renewable energy applications
JP2017205003A (en) Ac-dc photovoltaic device
Silva et al. Switched-capacitor differential boost inverter: Static gain and generalized structure
EP2445100A1 (en) Circuit for converting dc voltage to ac voltage
WO2020244667A1 (en) Power supply circuit and inverter
Arif et al. A novel single phase five-level photovoltaic based grid-connected inverter
WO2016177399A1 (en) Converter arrangement
Ramamurthi et al. High step-up DC-DC converter with switched capacitor-coupled inductor and voltage multiplier module
CZ306805B6 (en) Connection of the upward voltage converter
Hosseini et al. Three-phase interleaved boost DC/DC converter with high voltage gain and reduced nominal value on power devices
Sreekanth et al. A single stage high gain buck-boost inverter with coupled inductor
US20140028096A1 (en) Rectifier circuit and electronic device using same
Zhang et al. A hybrid control method for photovoltaic grid-connected interleaved flyback micro-inverter to achieve high efficiency in wide load range
Ghazali et al. Computer simulation model of multi-input multi-output converter using single-phase matrix converter
ES2608255B1 (en) DC-DC converter with bipolar output and use of it to connect a distributed generation system to a Bipolar DC network
Miranda et al. High-gain symmetrical hybrid multilevel DC-AC converters—Single phase circuits

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20230805