RU1800567C - D c/d c converter - Google Patents
D c/d c converterInfo
- Publication number
- RU1800567C RU1800567C SU914920454A SU4920454A RU1800567C RU 1800567 C RU1800567 C RU 1800567C SU 914920454 A SU914920454 A SU 914920454A SU 4920454 A SU4920454 A SU 4920454A RU 1800567 C RU1800567 C RU 1800567C
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- current
- winding
- throttle
- windings
- transformer
- Prior art date
Links
Landscapes
- Dc-Dc Converters (AREA)
Abstract
Использование: преобразование посто нного напр жени в системах вторичного Электропитани . Сущность изобретени : блок управлени 19 -генерирует импульсы управлени транзисторными ключами 1,2,7 и 8. В течение времени, когда ключи 1, 2 открыты, а ключи 7, 8 закрыты, через нагрузку 24 одновременно текут линейно нарастающий ток обмотки 5 дроссел 6, трансформируемый через обмотки 3 и 12 трансформатора 4, и линейно спадающий ток обмотки 22 дроссел 11. В течение другого полупериода, когда ключи 7, 8 открыты, а ключи 1, 2 закрыты, через нагрузку 24 одновременно текут линейно нарастающий ток обмотки 10 дроссел 11, трансформируемый через обмотки 9 и 13 трансформатора 4, и линейно спадающий ток обмотки 20 дроссел 6. Ток нагрузки 24 имеет небольшую пульсацию, обусловленную различием скоростей нарастани и спада тока в обмотках дросселей.2 ил. .. Ц..К.Д 7 (ЛUsage: DC voltage conversion in secondary power supply systems. The essence of the invention: the control unit 19 generates control pulses of transistor switches 1,2,7 and 8. During the time when the keys 1, 2 are open and the keys 7, 8 are closed, a linearly increasing winding current 5 of the cross-link 6 flows through the load 24 transformed through windings 3 and 12 of transformer 4, and a linearly decreasing current of winding 22 of throttle 11. For another half period, when keys 7, 8 are open and keys 1, 2 are closed, a linearly increasing winding current of 10 throttle 11 flows simultaneously through load 24 transformable through windings 9 and 13 ransformatora 4 and linearly decaying current windings 20 throttles 6. The load current 24 has a small pulsation due to the difference in rate of rise and fall of current in the windings drosseley.2 yl. .. C..K.D. 7 (L
Description
Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитани различной радиоэлектронной аппаратуры.The invention relates to electrical engineering and can be used in secondary power supply systems of various electronic equipment.
Цель изобретени - уменьшение пульсаций , повышение КПД и улучшение массо- габаритных показателей преобразовател .The purpose of the invention is to reduce ripple, increase efficiency and improve the overall dimensions of the converter.
На фиг. 1 представлена электрическа схема предлагаемого преобразовател посто нного напр жени ; на фиг. 2 - временные диаграммы, по сн ющие егр работу.In FIG. 1 is an electrical diagram of the proposed DC / DC converter; in FIG. 2 are timing diagrams explaining the operation of the game.
Преобразователь посто нного напр жени содержит первую силовую цепь, включающую в себ транзисторные ключи 1 и 2 (число последовательно соединенных транзисторных ключей выбираетс таким, которое-обеспечивает оптимальный по напр жению режим работы каждого ключа), последовательно с которой включены перва первична обмотка 3 трансформатора 4 и первична обмотка 5 дроссел 6, и вторую силовую цепь, включающую транзисторные ключи 7 и 8 и последовательно включенную вторую первичную обмотку 9 трансформатора 4 через первичную обмотку 10 дроссел 11. Вторичные обмотки 12 и 13 трансформатора 4 через диоды 14 и 15 соответственно подключены к выходным выводам 16 и 17, между которыми включен фильтрующий конденсатор 18. Выходные выводы блока 19 управлени соединены с управл ющими выводами транзисторных ключей 1, 2, 7 и 8. Вторична обмотка 20 дроссел 6 через диод 21 и вторична обмотка 22 дроссел 11 через диод 23 подключены соответственно к выходным выводам 16 и 17. Позицией 24 на фиг. 1 обозначена нагрузка преобразовател .The DC / DC converter contains a first power circuit including transistor switches 1 and 2 (the number of transistor switches connected in series is selected so as to ensure the optimal voltage mode of each switch), the first primary winding 3 of transformer 4 is connected in series with it and the primary winding 5 throttle 6, and the second power circuit, including transistor switches 7 and 8 and sequentially connected to the second primary winding 9 of the transformer 4 through the primary winding 10 dross 11. The secondary windings 12 and 13 of the transformer 4 are connected via diodes 14 and 15 to the output terminals 16 and 17, between which a filter capacitor 18 is connected. The output terminals of the control unit 19 are connected to the control terminals of the transistor switches 1, 2, 7 and 8. The secondary winding 20 of the throttle 6 through the diode 21 and the secondary winding 22 of the throttle 11 through the diode 23 are connected to the output terminals 16 and 17, respectively. Position 24 in FIG. 1 indicates the inverter load.
Преобразователь работает следующим образом.The converter operates as follows.
Блок 19 управлени , на который по цепи обратной св зи могут поступать сигналы датчиков токов и напр жений, вырабатывает импульсы управлени транзисторными ключами 1, 2, 7 и 8.The control unit 19, to which the signals of the current and voltage sensors can be supplied via the feedback loop, generates control pulses for the transistor switches 1, 2, 7, and 8.
Необходимо отметить, что наибольший положительный эффект при работе устройства достигаетс в случае, когда выполн ютс следующие услови :It should be noted that the greatest positive effect during the operation of the device is achieved when the following conditions are met:
Л/22 W12 Wio W3 L / 22 W12 Wio W3
Wis 2 КвыхWis 2 Quich
WgWg
UBUB
где W2o и Ws - числа витков обмоток 20 и 5 дроссел 11;where W2o and Ws - the number of turns of the windings 20 and 5 throttle 11;
W22 и Wio - числа витков обмоток 22 и 10 дроссел 11;W22 and Wio - the number of turns of the windings 22 and 10 throttle 11;
Wg. Wi2, Wia и WG - числа витков обмоток 9, 12, 13 и 3 трансформатора 4;Wg. Wi2, Wia and WG - the number of turns of the windings 9, 12, 13 and 3 of the transformer 4;
L/ьых и UBX величины выходного и входного (питающего) напр жени преобразовател .L / s and UBX values of the output and input (supply) voltage of the converter.
При выполнении условий (1) очередныеWhen conditions (1) are met, the next
5 импульсы управлени Ui,2 и Uy.a (фиг. 2) в момент времени ti перевод т транзисторные ключи 1 и 2 в открытое состо ние, а ключи 7 и 8 - в закрытое состо ние, в результате чего к цепи обмотка 3 трансформатора5, the control pulses Ui, 2 and Uy.a (Fig. 2) at the time ti put the transistor switches 1 and 2 into the open state, and the keys 7 and 8 into the closed state, as a result of which the transformer winding 3 to the circuit
10 4 - обмотка 5 дроссел 6 прикладываетс напр жение UBX, которое делитс между указанными обмотками поровну.10 4 - winding 5 throttle 6 voltage UBX is applied, which is divided equally between said windings.
Начина с момента ti в цепи о.бмотки 3 трансформатора 4 и обмотки 5 дроссел 6Starting from the moment ti in the circuit o. winding 3 of transformer 4 and winding 5 throttle 6
15 протекает линейно нарастающий ток з,5, а в цепи обмотки 12 трансформатора 4 - линейно нарастающий ток ii2. Одновременно с этим, в цепи обмотки 22 дроссел 11 протекает линейно спадающий ток 122, скорость15, a linearly increasing current flows, 5, 5, and in the winding circuit 12 of the transformer 4, a linearly increasing current ii2. At the same time, a linearly decreasing current 122 flows in the winding circuit 22 of the throttle 11, the speed
20 уменьшени которого при выполнении условий (1) равна скорости нарастани тока Н2. Поскольку ток нагрузки i24 в течение времени равен сумме токов ii2 и I22, то, как видно из диаграммы на фиг. 2, величина20 which, when conditions (1) are satisfied, is equal to the slew rate of the current H2. Since the load current i24 over time is equal to the sum of the currents ii2 and I22, then, as can be seen from the diagram in FIG. 2, the value
25 тока 24 в течение указанного времени будет посто нной.25 current 24 for a specified time will be constant.
В момент времени т.2 импульсы управлени Lh,2 и U,8 блока 19 перевод т транзисторные ключи 1, 2 в закрытое состо ние, аAt time point 2, the control pulses Lh, 2 and U, 8 of block 19 put the transistor switches 1, 2 into the closed state, and
30 транзисторные ключи 7, 8 - в открытое состо ние . При этом в течение времени в схеме устройства протекают процессы, аналогичные тем, которые имели место в течение , с той разницей, что линейно30 transistor switches 7, 8 are in the open state. At the same time, processes similar to those that took place over the course of time occur in the device’s circuit, with the difference being linear
35 нарастающие точки протекают в цепи обмотка 9 трансформатора 4 - обмотка 10 дроссел 11 (ток 1д,ю)и в цепи обмотки 13 трансформатора 4 (ток Из), а линейно спадающий ток - в цепи обмотки 20 дроссел 535 increasing points flow in the winding 9 circuit of transformer 4 - winding 10 throttle 11 (current 1d, s) and in the winding circuit 13 of transformer 4 (current From), and a linearly decreasing current - in the winding circuit 20 throttle 5
40 (ток i2o). Ток нагрузки 124 в течение времени также посто нен по величине, поскольку он равен сумме токов Из и i20.40 (current i2o). The load current 124 over time is also constant in magnitude, since it is equal to the sum of the currents I and i20.
В момент времени т.з транзисторные ключи 1, 2 снова открываютс , а трзнзистор45 ные ключи 7, 8 - закрываютс и процесс повтор етс , обеспечива протекание посто нного тока в цепи нагрузки 24.At time tz, the transistor switches 1, 2 open again, and the transistor switches 7, 8 are closed and the process is repeated, providing a direct current flow in the load circuit 24.
Рассмотренный выше режим работы преобразовател , как уже отмечалось, воз50 можен лишь при выполнении условий (1), поскольку в этом случае справедливо также соотношение:The converter operation mode considered above, as already noted, is possible only if conditions (1) are satisfied, since in this case the relation also holds:
(2) где tH и tc - врем нарастани и спада тока(2) where tH and tc are the rise and fall times of the current
55 в дроссел х 6 и 11.55 in throttle x 6 and 11.
В случа х, когда услови (1) не выполн ютс , справедливо другое соотношение, получаемое из услови равенства накапливаемой и отдаваемой за один период в нагрузку 24 мощностей дроссел ми 6 и 11;In cases where conditions (1) are not fulfilled, a different relation is obtained, obtained from the condition that the power accumulated and transferred to a load of 24 power in one load by interrogators 6 and 11 is equal;
tc tH+tn,(3)tc tH + tn, (3)
где tn - врем паузы, соответствующее закрытому состо нию всех транзисторных ключей.where tn is the pause time corresponding to the closed state of all transistor switches.
На фиг. 2 такой режим показан, начина с момента времени. Рассмотрим процессы, имеющие место в преобразователе при вы- полнении,услови (3).In FIG. 2 such a mode is shown, starting from the point in time. Consider the processes that occur in the transducer upon fulfillment, conditions (3).
В течение времени ts-te транзисторные ключи 1 и 2 открыты и через обмотку 3 транс- форматора 4 и обмотку 5 дроссел 6 протекает линейно нарастающий ток з,5, через обмотку 12 трансформатора 4 - линейно нарастающий ток Ii2, а через обмотку 22 дроссел 11 - линейно спадающий ток yi. Ток нагрузки 24 при этом немного увеличиваетс по линейному закону, поскольку ско- рость нарастани тока h2 больше скорости спадани тока гг и, следовательно, полной взаимной компенсации изменений этих то- ков не происходит.Over the course of ts-te time, transistor switches 1 and 2 are open and a linearly increasing current 3 flows through winding 3 of transformer 4 and winding 5 of throttle 6, a linearly increasing current Ii2 flows through winding 12 of transformer 4, and 11 throttle through winding 22 is the linearly decreasing current yi. In this case, the load current 24 increases slightly according to the linear law, since the rate of rise of current h2 is greater than the rate of decrease of current rg and, therefore, complete mutual compensation of changes in these currents does not occur.
В момент te транзисторные ключи 1 и 2 закрываютс и до момента гт закрыты все транзисторные ключи. В это врем в нагрузку 24 текут линейно спадающие токи обмот- ки 20 дроссел б (ток l2o) и обмотки 22 дроссел 11 (ток 22). Как видно из фиг. 2, это приводит к по влению небольшой пульсации тока (24.At time te, transistor switches 1 and 2 are closed, and until moment rt all transistor switches are closed. At this time, linearly decreasing currents flow to the load 24 of the winding 20 of the throttle 6 (current l2o) and the windings 22 of the throttle 11 (current 22). As can be seen from FIG. 2, this leads to the appearance of a small ripple of the current (24.
В момент t открываютс транзистор- ные ключи 7 и 8 и в течение времени через обмотку 9 трансформатора 4 и обмотку 10 дроссел 11 протекает линейно нарастающий ток 19,10. через обмотку 13 трансформатора 4 - линейно нарастающий ток Из, а через обмотку 20 дроссел 6 - линейно спадающий ток iao. Ток нагрузки и при этом немного увеличиваетс , а в момент te, когда закроютс транзисторные ключи 7 и 8, снова уменьшаетс .At time t, the transistor switches 7 and 8 open and over time a linearly increasing current 19.10 flows through the winding 9 of the transformer 4 and the winding 10 of the throttle 11. through the winding 13 of the transformer 4 - a linearly increasing current From, and through the winding 20 throttle 6 - a linearly decreasing current iao. The load current also increases slightly, and at the time te, when the transistor switches 7 and 8 are closed, it decreases again.
В момент tg транзисторные ключи 1 и 2 снова открываютс и далее процесс продолжаетс аналогичным образом.At time tg, the transistor switches 1 and 2 open again and the process continues in a similar manner.
Таким образом, в предлагаемом преобразователе по сравнению с устройством- прототипом осуществл етс взаимна компенсаци изменений токов двухобмо- точных дросселей и трансформатора. При выполнении условий (1) обеспечиваетс Thus, in the proposed converter in comparison with the prototype device, mutual compensation of changes in the currents of double-wound chokes and a transformer is carried out. When conditions (1) are satisfied,
практически полна компенсаци этих изменений , то есть получение наибольшего положительного эффекта. В случа х, когда услови (1) не выполн ютс , имеет место неполна компенсаци изменений указанных токов, что приводит к некоторому увеличению пульсаций выходного тока.almost complete compensation for these changes, that is, obtaining the greatest positive effect. In cases where conditions (1) are not satisfied, there is an incomplete compensation for changes in these currents, which leads to some increase in the ripple of the output current.
В целом предлагаемый преобразователь обеспечивает резкое уменьшение пульсаций выходного тока и напр жени по сравнению со всеми известными устройствами , повышение КПД за счет уменьшени потерь мощности в мощности в фильтрующем конденсаторе и улучшение массогаба- ритных показателей за счет использовани меньшего по величине фильтрующего конденсатора .In general, the proposed converter provides a sharp decrease in output current and voltage ripples in comparison with all known devices, an increase in efficiency due to a decrease in power losses in the power in the filtering capacitor, and an improvement in weight and size indicators due to the use of a smaller filtering capacitor.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU914920454A RU1800567C (en) | 1991-03-19 | 1991-03-19 | D c/d c converter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU914920454A RU1800567C (en) | 1991-03-19 | 1991-03-19 | D c/d c converter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU1800567C true RU1800567C (en) | 1993-03-07 |
Family
ID=21565766
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU914920454A RU1800567C (en) | 1991-03-19 | 1991-03-19 | D c/d c converter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU1800567C (en) |
-
1991
- 1991-03-19 RU SU914920454A patent/RU1800567C/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 951596, кл. Н 02 М 3/335, 1980. Авторское свидетельство СССР № 1317598, кл. Н 02 М 3/335, 1985, * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3381202A (en) | Dc voltage magneitude modifying arrangement | |
KR930000966B1 (en) | Non-linear resonant switch and converter | |
CN112583264B (en) | Peak current control circuit and control method for buck-boost converter | |
US5892352A (en) | Synchronization of the switching action of hysteresis current controlled parallel connected power electronics systems | |
ES2143406A1 (en) | Switched converter with multiple regulated outputs | |
EP0534422B1 (en) | A power supply device | |
RU1800567C (en) | D c/d c converter | |
SU928326A1 (en) | Stabilizing dc voltage converter | |
CN107546982A (en) | A kind of two-mode field circuit of PWM/PFM | |
RU1823105C (en) | D c/d c converter | |
JPH0365054A (en) | Dc-dc converter | |
EP0449504A2 (en) | Improvements relating to DC-DC converters | |
GB2090078A (en) | D.c.-to-d.c. Switching Converter | |
SU1130984A1 (en) | Transistorized d.c.voltage converter | |
RU2260894C1 (en) | Converter | |
SU1385204A1 (en) | Voltage converter | |
SU920669A1 (en) | Multi-stage pulse dc voltage stabilizer | |
JP2614056B2 (en) | DC / DC converter | |
SU1676029A1 (en) | D c / d c voltage converter | |
SU1742804A1 (en) | Combined pulse voltage converter | |
SU708331A1 (en) | Pulsed parametric dc stabilizer | |
Kohno et al. | Simplified isolated forward converter | |
SU1282279A2 (en) | Pulsed d.c.voltage converter | |
SU1517103A2 (en) | D.c. voltage converter | |
SU1390740A1 (en) | Single-cycle d.c.-to-d.c. voltage converter |