FI125944B - Hakkurimuunnin ja menetelmä sähköenergian muuntamiseksi - Google Patents

Hakkurimuunnin ja menetelmä sähköenergian muuntamiseksi Download PDF

Info

Publication number
FI125944B
FI125944B FI20145198A FI20145198A FI125944B FI 125944 B FI125944 B FI 125944B FI 20145198 A FI20145198 A FI 20145198A FI 20145198 A FI20145198 A FI 20145198A FI 125944 B FI125944 B FI 125944B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
primary
winding
switch
power supply
current
Prior art date
Application number
FI20145198A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI20145198A (fi
Inventor
Jukka Vilhunen
Original Assignee
Jukka Vilhunen
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
Priority to FI20145198A priority Critical patent/FI125944B/fi
Application filed by Jukka Vilhunen filed Critical Jukka Vilhunen
Priority to RU2016137631A priority patent/RU2667896C2/ru
Priority to PCT/FI2015/050123 priority patent/WO2015128551A1/en
Priority to CN201580023616.3A priority patent/CN106464142B/zh
Priority to US15/122,350 priority patent/US9893637B2/en
Priority to EP15755909.7A priority patent/EP3111547A4/en
Priority to JP2016554580A priority patent/JP6649558B2/ja
Priority to KR1020167026883A priority patent/KR20160149193A/ko
Priority to AU2015222019A priority patent/AU2015222019B2/en
Priority to CA2940993A priority patent/CA2940993A1/en
Publication of FI20145198A publication Critical patent/FI20145198A/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI125944B publication Critical patent/FI125944B/fi
Priority to US15/854,306 priority patent/US10075077B2/en
Priority to AU2019203382A priority patent/AU2019203382A1/en

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/10—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M3/145—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/155—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/156—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators
    • H02M3/158—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators including plural semiconductor devices as final control devices for a single load
    • H02M3/1584—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators including plural semiconductor devices as final control devices for a single load with a plurality of power processing stages connected in parallel
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/24—Magnetic cores
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F37/00—Fixed inductances not covered by group H01F17/00
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/42—Circuits or arrangements for compensating for or adjusting power factor in converters or inverters
    • H02M1/4208—Arrangements for improving power factor of AC input
    • H02M1/4225—Arrangements for improving power factor of AC input using a non-isolated boost converter
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/10—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M3/145—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/155—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/10—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M3/145—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/155—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/156—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators
    • H02M3/158—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators including plural semiconductor devices as final control devices for a single load
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/28—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
    • H02M3/325—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/335—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/33507—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of the output voltage or current, e.g. flyback converters
    • H02M3/33523—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of the output voltage or current, e.g. flyback converters with galvanic isolation between input and output of both the power stage and the feedback loop
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/28—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
    • H02M3/325—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/335—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/33569—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only having several active switching elements
    • H02M3/33576—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only having several active switching elements having at least one active switching element at the secondary side of an isolation transformer
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0064—Magnetic structures combining different functions, e.g. storage, filtering or transformation
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/10—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M3/145—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/155—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/156—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators
    • H02M3/158—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators including plural semiconductor devices as final control devices for a single load
    • H02M3/1584—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators including plural semiconductor devices as final control devices for a single load with a plurality of power processing stages connected in parallel
    • H02M3/1586—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators including plural semiconductor devices as final control devices for a single load with a plurality of power processing stages connected in parallel switched with a phase shift, i.e. interleaved
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/10—Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Claims (19)

1. Hakkuritehonlähde sähköisen tehon muuntamiseksi, sen kytkennän käsittäessä: - ferromagneettisen sydämen (F), - ensiökäämityksen (L1) mainitulla ferromagneettisella sydämellä (F), - toisiokäämityksen (L2) mainitulla ferromagneettisella sydämellä (F), - erään ensimmäisen kontrolloitavan ensisijaisen kytkimen (T1) kytkettynä kontrolloitavaksi ensisijaisilla kontrollipulsseilla (G1), yhdistämään mainittu ensiökäämi (L1) tehonsyöttöön (P) silloin kun kontrolloitava ensisijainen kytkin (T1) on asetettu ON tilaan, kytkemään virta mainitulle ensiökäämille (L1) sen virran (11) kasvattamiseksi, tuottamaan magneettivuo mainitussa sydämessä (F) siten, että mainitun magneettivuon kasvu myös kasvattaa toisiovirtaa (I2) toisiokäämissä (L2), - erään toisen ensijaisen kytkimen (D1) kytkettynä yhdistämään ensiökäämi (L1) erääseen kuormaan, jolloin mainittu toisiokäämi (L2) on kytketty kontrolloitavasi saamaan virtaa tehonsyöttöön (P) toisiopulssien avulla erään kytkimen (T2) kontrollin mukaisesti, suoraan ensisijaisten pulssien (G1) jälkeen, silloin kun ensiökäämi (L1) on vapauttamassa magneettista energiaansa, jolloin mainitun hakkuritehonlähteen käyttämiseksi parannetulla hyötysuhteella, - mainittu toisiokäämi (L2) on sijoitettu eräälle etäisyydelle ensiökäämistä (L1) siten, että rakenne mahdollistaa epäsymmettisen magneettivuon kehittymisen mainitussa ferromagneettisessa sydämessä (F); ja/tai - ainakin erällä mainituista ensiökäämi (L1) ja toisiokäämi (L2) on sellainen muoto tai läpimitta, että ferromagneettisen sydämen (F) mageettivuo on epäsymmetrinen ollen pienempi toisiokäämin (L2) sijainilla toisiokäämityksen (L2) vastakkaisen virransuunnan vuoksi toisiokäämityksellä (L2), mikä siten rajoittaa magneettivuon kasvua.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen hakkuritehonlähde, jolloin mainittu hakkuritehonlähde on kytketty muuttamaan sähköistä tehoa eräässä ensimmäisessä vaiheessa ja eräässä toisessa vaiheessa, mainitun hakkuriteholähteen kytkennän käsittäessä: - erään ensimmäisen kontrolloitavan ensisijaisen kytkimen (T1), joka eräässä ensimmäisessä vaiheessa on kytketty käsittämään ON tila ja OFF tila, kytketty kontrolloitavaksi ensisijaisten kontrollipulssien (G1) avulla ensisijaisen kytkimen (T1) vastaaviin ON ja OFF tiloihin, kytkemään ensiökäämi (L1) tehonsyöttöön (P) silloin kun mainittu kytkin (T1) on asetettu ON tilaan, antamaan virtaa ensilkäämille (L1) sen virran (11) kasvattamiseksi tuottamaan magneettivuo mainitussa sydämessä (F), kunnes mainittu ensisijainen kytkin (T1) on asetettu OFF tilaan, kontrollipulssin (G1) OFF tilan avulla, siten että magneettivuon kasvaminen myös kasvattaa toisiovirtaa (I2) toisiokäämissä (L2), - erään toisen ensisijaisen kytkimen (D1) kytkettynä yhdistämään ensiökäämi (L1) kuormaan, - erään kontrolloitavan toissijaisen kytkimen (T2), kytkettäväksi ON ja OFF tiloihin, kytkettäväksi kontrolloitavasi toissijaisten kontrollipulssien (G2) avulla toissijaisen kytkimen (T2) vastaviin ON ja OFF tiloihin, kytkemään toisiokäämi (L2) tehonsyöttöön (P) silloin kun mainittu toissijainen kytkin (T2) on kytketty ON tilaan, antamaan virtaa toisiokäämille (L2), jolloin mainitussa toisessa vaiheessa, mainittu toisiokäämi (L2) on kytketty saamaan virtaa toissijaisten kontrollipulssien avulla tehonsyötöstä (P) toissijaisen kytkimen (T2) kautta, jota kontrolloidaan ON tilaan suoraan kun ensisijaisen pulssin (G1) tila vastaa OFF tilaa mainitulla ensisijaisella kytkimellä (T1), kun mainitussa toisessa vaiheessa ensiökäämi (L1) on vapauttamassa magneettista energiaa kuormaan, jolloin hakkuritehonlähteen käyttämiseksi parannetulla hyötysuhteella, mainittu toisiokäämi (L2) on sijoitettu erään etäisyyden päähän ensiökäämistä (L1) siten sallien epäsymmetrisen magneettivuon kehittyä mainitussa ferromagneettisessa sydämessä (F); ja/tai ainakin erällä mainituista ensiökäämi (L1) ja toisiokäämi (L2) on sellainen muoto tai läpimitta (d1, d2), että mainitun ferromagneettisen sydämen (F) magneettivuo on epäsymmetrinen ollen pienempi toisiokäämin (L2) sijainilla toisiokäämityksen (L2) vastakkaisen virransuunnan vuoksi toisiokäämityksellä (L2), mikä siten rajoittaa magneettivuon kasvua.
3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen hakkuritehonlähde , tunnettu siitä, että siinä on kytkentävälineissä eräät vastajännitevälineet vastajännitteen tuottamiseksi suhteessa toisiovirtaan (I2), jolloin mainitut vastajännitevälineet käsittävät ainaikin erään seuraavista: toisiopiirin induktanssin (L3) ja erään kondensaattorin (C).
4. Patenttivaatimuksen 1,2 tai 3 mukainen hakkuritehonlähde , tunnettu siitä, että siinä on sen kytkennässä toissijainen kytkin (T2) kontrolloitavasi! (G2) asettavana toisiokäämiin (L2) virtaa syöttämättömään tilaan tehonsyötön (P) pulssien avulla, jolloin kytkennän toisiopuolella on induktanssi (L2), jolla on käämin sellainen oma itseisinduktanssi, joka tuottaa toisiovirran muutokseen verrannollisen jännitteen, mainittuun induktanssiin lukeutuen mukaan myös lisäinduktanssi tai induktanssi (L3).
5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen hakkuritehonlähde , tunnettu siitä, että siinä on eräs piiristö kytkettynä niin, että mainitussa toisessa vaiheessa toisiokäämi (L2) on tilassa, jossa ei syötetä siihen (L2) virtaa, tehonsyötön (P) pulssien avulla, ja mainitussa piiristössä, toisiopiiri sisältää sellaisen itseisinduktanssin Ls (L2), joka tuottaa toisiovirran (I2) muutokseen verrannollisen jännitteen (Us = Ls x dls /dt) virran suunnan mukaisesti, mikä siten vaikuttaa samalla tavoin kuten toissijaiset pulssit erillisestä tehonsyötöstä, jolloin mainittu induktanssi käsittää patenttivaatimuksen 3 mainitseman induktanssin .
6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen hakkuritehonlähde, tunnettu siitä, että toisiopiirin induktanssi (L2) on suurempi kuin ensiöpiirin induktanssi (L1).
7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen hakkuritehonlähde, tunnettu siitä, että siinä on toisiokäämi jatkuvasti kytkettynä kytkimen (D2) avulla kuormaan, ja siten myös ensiövirran (11) ja toisiovirran (I2) laskuvaiheen aikana nämä molemmat virrat vapauttavat energiaa kuormaan, kytkennän toteutuksen ollessa vaihtoehtoisesti tehty ilman toissijaista kytkintä (T2).
8. Patenttivaatimuksen 1 mukainen hakkuritehonlähde, tunnettu siitä, että siinä toisiokäämin (L2) puoli sisältää erään lisäjännitelähteen, joka on ainakin eräs seuraavista: induktori, kondensaattori (C).
9. Patenttivaatimuksen 6 mukainen hakkuritehonlähde, tunnettu siitä, että toisiokäämin (L2) sisäläpimitan (d2) ja sydämen (F) ulomman läpimitan välinen etäisyys on suurempi kuin etäisyys ensiökäämin (L1) sisäläpimitan (d1) ja sydämen ulomman läpimitan välillä.
10. Patenttivaatimuksen 4 mukainen hakkuritehonlähde, tunnettu siitä, että se käsittää induktorin (L3) sarjaan kytkettynä toisiokäämin (L2) kanssa, mainitun induktorin (L3) ollessa erillään mainitusta sydämestä (F).
11. Minkä tahansa edeltävän patenttivaatimuksen mukainen hakkuritehonlähde, tunnettu siitä, että mainitulla ferromagneettisella sydämellä (F) on suljettu muoto, eräs sellainen kuten toroidi tai monikulmio.
12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen hakkuritehonlähde, tunnettu siitä, että ensiökäämillä (L1) ja toisiokäämillä (L2) on eri sijainnit sydämellä (F), edullisesti sijoitettuna vastakkaisille sydämen (F) puolille.
13. Minkä tahansa patenttivaatimuksen 1-12 mukainen hakkuritehonlähde, tunnettu siitä, että mainitut ensiökäämi (L1) ja toisiokäämi (L2) ovat niin käämityt, että vastakkainen virran suunta toisiokäämissä (L2) ilmenee rajoittaen magneettivuon kasvua.
14. Minkä tahansa patenttivaatimuksen 1-13 mukainen hakkuritehonlähde, tunnettu siitä, että ensiökäämin (L1) ja toisiokäämin (L2) käämitykset on järjestetty niin, että pienempi magneettivuo toisiokäämin (L2) sijainnin kohdalla indusoi pienemmän vastajännitteen toisionkäämissä (L2) toisen vaiheen aikana siten vasteellisesti kuluttaen vähemmän syöttötehoa (P) toisiokäämissä toisen vaiheen aikana kun ensiö- (11) ja toisiovirrat (I2) vähenevät.
15. Minkä tahansa patenttivaatimuksen 1 -14 mukainen hakkuritehonlähde, tunnettu siitä, että hakkuritehonlähteessä on toisiopiiri, jossa on toisiokäämi (L2) ferromagneettisella sydämellä (F), ja mainittu toisiopiiri on järjestetty toisiokäämin (L2) ja/tai muun energialähteen energian siirtämiseksi ensiökäämille (L1), mainitun ensiökäämin (L1) virran laskun aikana.
16. Hakkuritehonlähde sähköisen tehon muuntamiseksi käsittäen: - ferromagneettisen sydämen, - ensiökäämityksen mainitulla ferromagneettisella sydämellä, - erään ensimmäisen ensisijaisen kytkimen yhdistämään mainittu ensiökäämi tehonsyöttöön kun mainittu kytkin on ON-tilassa. - erään toisen ensisijaisen kytkimen yhdistämään ensiökäämi kuormaan, jolloin mainittu ensimmäinen kontrolloitava ensisijainen kytkin (T1) on kontrolloitavissa ensisijaisilla kontrollipulsseilla (G1) antamaan virtaa ensiökäämille (L1) sen virran (11) kasvattamiseksi ensisijaisen pulssin (G1) aikana magneettivuon aikaansaamiseksi sydämessä, ja jolloin ensisijaisten pulssien (G1) välillä ensiökäämi (L1) vapauttaa magneettivuon energiaa kuormaan, jolloin ensiökäämin (L1) virta (11) vähenee (11), tunnettu siitä, että hakkuriteholähteen hyötysuhteen parantamiseksi hakkuritehonlähteessä on lisäksi toisiopiiri, jossa on toisiokäämi (L2) ferromagneettisella sydämellä (F), ja mainittu toisiopiiri on järjestetty siirtämään toisiokäämin (L2) ja/tai muun energialähteen energiaa ensiökäämille (L1) mainitun ensiökäämin (L1) virran (11) laskun aikana, jolloin toisiopiirin energian siirto on järjestetty: erään kytketyn piiristön avulla niin, että toisessa vaiheessa toisiokäämi (L2) on tilassa jossa sille ei syötetä virtaa tehonsyötön pulssien avulla, ja toisiopiiri mainitussa piiristössä sisältää sellaisen itseisinduktanssin Ls (L2), joka tuottaa toisiovirran (I2) muutokseen verrannollisen jännitteen (Us = Ls x dls /dt) virran suunnan mukaisesti, mikä siten vaikuttaa samalla tavoin kuten toissijaiset pulssit erillisestä tehonsyöttöstä, jolloin toisiokäämi (L2) on jatkuvasti kytketty erään kytkimen (D2) avulla kuormaan, ja siten myös ensiövirran (11) ja toisiovirran (I2) laskuvaiheen aikana nämä molemmat virrat vapauttavat energiaa kuormaan (LOAD, R, C), kytkennän toteutuksen ollessa vaihtoehtoisesti tehty ilman toissijaista kytkintä (T2), tai vaihtoehtoisesti erään kontrolloitavan toissijaisen kytkimen (T2), kytkettynä niin että sillä on ON tila ja OFF tila, kytkettynä kontrolloitavaksi toissijaisten pulssien (G2), joilla on ON ja OFF tilat vastaten mainitun toissijaisen kytkimen (T2) tiloja, kytkettynä yhdistämään toisiokäämi (L2) tehonsyöttöön (P) kun mainttu kytkin (T2) on asetettu tilaan ON, saattamaan toisiokäämi (L2) antamaan virtaa kuormalle.
17. Menetelmä sähköisen energian muuntamiseksi, jolloin: - ensimmäisessä vaiheessa erästä ensimmäistä ensisijaista kytkintä (T1) kontrolloidaan kytkemään syöttöjännite (U) pulssina ensiökäämille ferromagneettisella sydämellä, - toisessa vaiheessa sen jälkeen ensiökäämistä (L1) vapautunut energia johdetaan toisen ensisijaisen kytkimen (D1) läpi, jolloin ensiökäämin (L1) virta laskee, jolloin menetelmä on tunnettu siitä, että hyötysuhteen parantamiseksi muuntamisessa, toisiokäämin (L2) ja/tai muun energilähteen energiaa siirretään ensiökäämiin (L1) mainitun ensiökäämin (L1) virran (11) laskun aikana.
18. Patenttivaatimuksen 17 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että - toisen vaiheen aikana erästä ensimmäistä toissijaista kytkintä (T2) kontrolloidaan kytkemään syöttöjännite (U) pulssina toisiokäämille (L2) ferromagneettisella sydämellä (F), vapautuvan enerrgian ensiökäämiltä (L1) kuormaan lisäämiseksi, - ensimmäisen vaiheen aikana sydämellä (F) olevasta toisiokäämistä (L2) vapautunut energia johdetaan kuormaan toisen toissijaisen ensisijaisen kytkimen (D1) kautta.
19. Menetelmä sähkötehon muuntamiseksi käyttämällä minkä tahansa patenttivaatimuksen 1-15 mukaista hakkuritehonlähdettä kytkettynä sähkötehon muuntamiseksi, jolloin menetelmä käsittää: - kontrolloidaan ensimmäisessä vaiheessa ensimmäistä kontrolloitavaa kytkintä (T1) ensisijaisilla kontrollipulsseilla (G1) antamaan virtaa ensiökäämille (L1) sen virran (11) kasvattamiseksi, magneettivuon aikaansaamiseksi sydämeen (F), - kytketään mainittujen ensisijaisten kontrollipulssien (G1) avulla ensimmäinen kontrolloitava ensisijainen kytkin (t1) ON tilaan ensiökäämin L1 yhdistämiseksi tehonsyöttöön (P) mainitun kontrollipulssin (G1) aikana - annetaan virtaa toisessa vaiheessa suoraan ensisijaisen pulssin (G1) jälkeen toisiokäämille (L2) toissijaisten pulssien (G2) avulla tehonsyötöstä (P) toisen ensisijaisen kytkimen (T2) kautta, toissijaisen pulssin (G2) ON tilan aikana, - ohjataan asettamalla mainittu ensimmäinen kontrolloitava ensisijainen kytkin (T1) OFF tilaan, ensiökäämin (L1) magneettivuon magneettisen energian vapauttamiseksi kuormaan ensisijaisten pulssien (G1) ON-tilojen välillä, jolloin ensiökäämin (L1) virta (11) laskee.
FI20145198A 2014-02-28 2014-02-28 Hakkurimuunnin ja menetelmä sähköenergian muuntamiseksi FI125944B (fi)

Priority Applications (12)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20145198A FI125944B (fi) 2014-02-28 2014-02-28 Hakkurimuunnin ja menetelmä sähköenergian muuntamiseksi
AU2015222019A AU2015222019B2 (en) 2014-02-28 2015-02-27 Switched-mode converter and method for converting electrical energy
CN201580023616.3A CN106464142B (zh) 2014-02-28 2015-02-27 用于转换电能的开关模式转换器和方法
US15/122,350 US9893637B2 (en) 2014-02-28 2015-02-27 Switched-mode converter and method for converting electrical energy
EP15755909.7A EP3111547A4 (en) 2014-02-28 2015-02-27 Switched-mode converter and method for converting electrical energy
JP2016554580A JP6649558B2 (ja) 2014-02-28 2015-02-27 スイッチングコンバータおよび電気エネルギを変換するための方法
RU2016137631A RU2667896C2 (ru) 2014-02-28 2015-02-27 Частотно-импульсный преобразователь и способ преобразования электрической энергии
PCT/FI2015/050123 WO2015128551A1 (en) 2014-02-28 2015-02-27 Switched-mode converter and method for converting electrical energy
CA2940993A CA2940993A1 (en) 2014-02-28 2015-02-27 Switched-mode converter and method for converting electrical energy
KR1020167026883A KR20160149193A (ko) 2014-02-28 2015-02-27 전기적 에너지를 변환하기 위한 스위칭-모드 변환기 및 방법
US15/854,306 US10075077B2 (en) 2014-02-28 2017-12-26 Switched-mode converter and method for converting electrical energy
AU2019203382A AU2019203382A1 (en) 2014-02-28 2019-05-14 Switched-mode converter and method for converting electrical energy

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20145198A FI125944B (fi) 2014-02-28 2014-02-28 Hakkurimuunnin ja menetelmä sähköenergian muuntamiseksi

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FI20145198A FI20145198A (fi) 2015-08-29
FI125944B true FI125944B (fi) 2016-04-29

Family

ID=54008231

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20145198A FI125944B (fi) 2014-02-28 2014-02-28 Hakkurimuunnin ja menetelmä sähköenergian muuntamiseksi

Country Status (10)

Country Link
US (2) US9893637B2 (fi)
EP (1) EP3111547A4 (fi)
JP (1) JP6649558B2 (fi)
KR (1) KR20160149193A (fi)
CN (1) CN106464142B (fi)
AU (2) AU2015222019B2 (fi)
CA (1) CA2940993A1 (fi)
FI (1) FI125944B (fi)
RU (1) RU2667896C2 (fi)
WO (1) WO2015128551A1 (fi)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10069428B2 (en) * 2016-02-24 2018-09-04 Infineon Technologies Austria Ag Power supply systems and feedback through a transformer

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0419724B1 (de) * 1989-09-29 1994-02-16 Siemens Aktiengesellschaft Schaltungsanordnung für ein Sperrwandler-Schalnetzteil
US5861734A (en) * 1997-10-14 1999-01-19 Lucent Technologies, Inc. Control architecture for interleaved converters
JP2000269058A (ja) * 1999-03-18 2000-09-29 Matsushita Electric Ind Co Ltd 非接触電源装置
US6667893B2 (en) * 2002-04-25 2003-12-23 International Business Machines Corporation Phase and frequency shifted controller for interleaved ZVS forward power converter
US8952776B2 (en) * 2002-12-13 2015-02-10 Volterra Semiconductor Corporation Powder core material coupled inductors and associated methods
RU2242078C1 (ru) * 2003-04-02 2004-12-10 Кабелев Борис Вениаминович Способ двухтактного несимметричного импульсного преобразования постоянного напряжения
US7304461B2 (en) * 2004-11-18 2007-12-04 Honda Motor Co., Ltd. DC/DC converter
US7782035B2 (en) * 2007-03-28 2010-08-24 Intersil Americas Inc. Controller and driver communication for switching regulators
JP4995640B2 (ja) 2007-06-05 2012-08-08 株式会社ダイヘン 昇圧チョッパ装置
JP4382859B1 (ja) * 2008-06-23 2009-12-16 サンケン電気株式会社 スナバ回路付きｄｃ−ｄｃコンバータ
JP5402268B2 (ja) * 2008-10-16 2014-01-29 富士電機株式会社 インターリーブ制御電源装置、該電源装置の制御回路および制御方法
US8120457B2 (en) * 2010-04-09 2012-02-21 Delta Electronics, Inc. Current-controlled variable inductor
US8929103B2 (en) * 2011-03-23 2015-01-06 Pai Capital Llc Integrated magnetics with isolated drive circuit
GB201105145D0 (en) * 2011-03-28 2011-05-11 Tdk Lambda Uk Ltd Controller
US8610533B2 (en) * 2011-03-31 2013-12-17 Bose Corporation Power converter using soft composite magnetic structure
CN202221696U (zh) * 2011-07-18 2012-05-16 浙江工业职业技术学院 内嵌式旋转电磁耦合器
EP2565883A1 (en) * 2011-09-02 2013-03-06 University College Cork A split winding transformer
WO2013042539A1 (ja) * 2011-09-19 2013-03-28 三菱電機株式会社 電圧変換回路
US8866464B2 (en) * 2011-12-15 2014-10-21 Texas Instruments Incorporated Systems and methods for real time current sense for a switching converter
KR101496810B1 (ko) * 2012-12-05 2015-02-27 삼성전기주식회사 역률 보정 장치, 전원 장치 및 모터 구동 장치

Also Published As

Publication number Publication date
AU2019203382A1 (en) 2019-06-06
US20180123467A1 (en) 2018-05-03
RU2016137631A (ru) 2018-04-03
RU2667896C2 (ru) 2018-09-25
JP2017506872A (ja) 2017-03-09
WO2015128551A1 (en) 2015-09-03
FI20145198A (fi) 2015-08-29
CN106464142A (zh) 2017-02-22
AU2015222019B2 (en) 2019-02-14
EP3111547A4 (en) 2017-11-22
AU2015222019A1 (en) 2016-10-27
JP6649558B2 (ja) 2020-02-19
KR20160149193A (ko) 2016-12-27
EP3111547A1 (en) 2017-01-04
US10075077B2 (en) 2018-09-11
US20160373016A1 (en) 2016-12-22
RU2016137631A3 (fi) 2018-07-06
US9893637B2 (en) 2018-02-13
CN106464142B (zh) 2020-01-14
CA2940993A1 (en) 2015-09-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9893622B2 (en) Multi-level step-up converter topologies, control and soft start systems and methods
US10892686B2 (en) Hysteretic control for transformer based power converters
US9837919B2 (en) Electric power conversion apparatus and method of operating the same
JP5929703B2 (ja) Ｄｃ／ｄｃコンバータ
US9647557B2 (en) Three phases controller for buck-boost regulators
US9768688B2 (en) Asymmetric inductors in multi-phase DCDC converters
CN104052278B (zh) 多电平增压变换器拓扑、控制和软启动系统及方法
JP2014204660A (ja) シングルエンド形制御、力率補正および低出力リプルを備えた集積コンバータ
JP4124814B2 (ja) 入出力絶縁型ｄｃーｄｃコンバータ
JP5424307B2 (ja) 絶縁型ｄｃ−ｄｃコンバータ
CN106856376A (zh) 功率变换器拓扑中的非对称并联同步整流器的控制
JP2009219333A (ja) 降圧型スイッチングｄｃ／ｄｃコンバータ
FI125944B (fi) Hakkurimuunnin ja menetelmä sähköenergian muuntamiseksi
TW201103243A (en) Resonant power converter
TW201735515A (zh) 轉換器裝置及操作該轉換器裝置的方法
JP2002159176A (ja) 電源装置及び放電灯点灯装置
WO2023084598A1 (ja) 電力変換装置
JP6789929B2 (ja) 電子直流電圧トランス
Villarejo et al. Design considerations for single-stage, input-current shapers for low output voltage ripple
Villarejo Mañas et al. Design considerations for single-stage, input-current shapers for low output voltage ripple
JP2002300770A (ja) 電圧変換装置
CN104054249A (zh) Dc/dc转换器

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Ref document number: 125944

Country of ref document: FI

Kind code of ref document: B

MM Patent lapsed