RU180120U1

RU180120U1 - High voltage input power converter

Info

Publication number: RU180120U1
Application number: RU2016131660U
Authority: RU
Inventors: Константин Олегович Хохлов; Алексей Владимирович Ищенко; Александр Сергеевич Наронов
Priority date: 2016-08-01
Filing date: 2016-08-01
Publication date: 2018-06-05

Abstract

Полезная модель относится к технике преобразования электрической энергии, в частности к преобразователям напряжения, которые преобразуют высокое входное напряжение в низковольтное напряжение для питания электронных устройств различного назначения. Данный преобразователь предназначен для питания электронных схем погружного блока в системах телеметрии нефтяных скважинных насосов.Преобразователь электрической энергии с высоким диапазоном входного напряжения содержит первый резисторный блок, первый вывод которого соединен со стоком полевого транзистора с изолированным затвором, образуя положительный вход преобразователя, а второй вывод подключен к катоду блока стабилитронов и затвору транзистора. Исток транзистора соединен с выводом питания полумостового инвертора и первым выводом второго резисторного блока, второй вывод которого подключен к первому выводу конденсатора, катоду диода и выводам положительного питания блока обратной связи, блока широтно-импульсной модуляции и драйвера полумостового инвертора. Выход блока обратной связи подключен к блоку ШИМ с двухтактным выходом, выводы которого подсоединены к драйверу полумостового инвертора, выходы которого подключены к входам полумостового инвертора, а к его выходам подсоединена первичная обмотка трансформатора. Вторичная обмотка подключена к выпрямителю, к которому подключен индуктивно-емкостной фильтр. Положительный выход фильтра подключен к аноду диода и входу блока обратной связи, образуя положительный выход преобразователя. Выводы отрицательного питания блока обратной связи, блока ШИМ, драйвера полумостового инвертора, полумостового инвертора, фильтра, второго вывода конденсатора и анода блока стабилитронов объединены, образуя отрицательные вход и выход преобразователя.Технический результат заключается в получении высокого диапазона напряжения питания 200 - 4200 В без потери работоспособности и высоком коэффициенте полезного действия преобразователя.The invention relates to a technique for converting electrical energy, in particular, to voltage converters that convert a high input voltage into a low voltage voltage to power electronic devices for various purposes. This converter is designed to power electronic circuits of a submersible block in telemetry systems of oil well pumps. An electric energy converter with a high input voltage range contains a first resistor block, the first terminal of which is connected to the drain of a field-effect transistor with an insulated gate, forming a positive input of the converter, and the second terminal is connected to the cathode of the Zener block and the gate of the transistor. The source of the transistor is connected to the power terminal of the half-bridge inverter and the first terminal of the second resistor block, the second terminal of which is connected to the first terminal of the capacitor, the cathode of the diode and the terminals of the positive power supply of the feedback block, pulse-width modulation block, and the driver of the half-bridge inverter. The output of the feedback block is connected to the PWM block with a push-pull output, the outputs of which are connected to the driver of the half-bridge inverter, the outputs of which are connected to the inputs of the half-bridge inverter, and the primary winding of the transformer is connected to its outputs. The secondary winding is connected to a rectifier to which an inductive-capacitive filter is connected. The positive output of the filter is connected to the anode of the diode and the input of the feedback block, forming a positive output of the converter. The negative power terminals of the feedback block, the PWM block, the half-bridge inverter driver, the half-bridge inverter, the filter, the second output of the capacitor and the anode of the zener diode block are combined to form negative input and output of the converter. The technical result is to obtain a high voltage range of 200 - 4200 V without loss operability and high efficiency of the converter.

Description

Полезная модель относится к технике преобразования электрической энергии, в частности, к преобразователям напряжения, которые преобразуют высокое входное напряжение в низковольтное напряжение для питания электронных схем различного назначения.The utility model relates to techniques for converting electrical energy, in particular, to voltage converters that convert high input voltage to low voltage to power electronic circuits for various purposes.

Большинство современных импульсных высокочастотных преобразователей напряжения предназначено для преобразования выпрямленного сетевого напряжения 220 В 50 Гц в низковольтное напряжение (стандартные блоки питания). В некоторых случаях возникают задачи по преобразованию и стабилизации напряжения, требующие экстремальных параметров, которые не достижимы при стандартных технических решениях.Most modern pulsed high-frequency voltage converters are designed to convert a rectified mains voltage of 220 V 50 Hz to low voltage (standard power supplies). In some cases, there are problems of voltage conversion and stabilization, requiring extreme parameters that are not achievable with standard technical solutions.

В системах погружной телеметрии нефтяных скважинных насосов используется прикрепленный к насосу погружной блок, в котором содержатся электронные схемы, необходимые для работы датчиков состояния электромоторов насосов и передачи информации на поверхность. Для питания этих схем требуется низкое напряжение 12…15 В, которое преобразуется в погружном блоке из постоянного напряжения 200 В, подаваемого с поверхности. Трехфазное напряжение питания электромотора имеет величину действующего напряжения 3000 В частотой 50±10 Гц, которое вырабатывается трехфазным трансформатором, расположенным на поверхности. Обмотки трансформатора и трехфазного электромотора включены по типу «звезда». Трансформатор на поверхности и электромотор насоса в скважине соединены трехфазным кабелем, находящимся в металлической броне. Так как никаких других кабелей кроме трехфазного кабеля для электромотора система не предусматривает, положительное напряжение питания погружного блока 200 В подается на нейтральную точку соединения обмоток трансформатора, и, при условии симметричной трехфазной системы, это же напряжение 200 В будет формироваться на нейтральной точке обмоток электродвигателя относительно заземленной металлической брони, на которую подключен отрицательный вывод источника напряжения 200 В. Однако при «перекосе» фаз потенциал нулевой точки будет сильно колебаться в пределах напряжения 200-1200 В, а кратковременные всплески напряжения могут достигать амплитудного значения величины фазы - 4200 В (установлено экспериментально).In submersible telemetry systems of oil well pumps, a submersible unit attached to the pump is used, which contains the electronic circuits necessary for the operation of the state sensors of the electric motors of the pumps and the transmission of information to the surface. To power these circuits, a low voltage of 12 ... 15 V is required, which is converted in the immersion unit from a constant voltage of 200 V supplied from the surface. The three-phase supply voltage of the electric motor has an effective voltage of 3000 V at a frequency of 50 ± 10 Hz, which is generated by a three-phase transformer located on the surface. The windings of the transformer and the three-phase electric motor are included in the "star" type. The surface transformer and the pump electric motor in the well are connected by a three-phase cable located in metal armor. Since the system does not provide any cables other than a three-phase cable for an electric motor, a positive supply voltage of a submersible block of 200 V is supplied to the neutral point of connection of the transformer windings, and, subject to a symmetric three-phase system, the same voltage of 200 V will be formed at the neutral point of the motor windings relative to grounded metal armor, to which the negative output of a voltage source of 200 V is connected. However, when the phase is “skewed”, the potential of the zero point will strongly sway within the voltage range of 200-1200 V, and short-term voltage spikes can reach the amplitude value of the phase value - 4200 V (established experimentally).

Таким образом, для систем погружной телеметрии необходим преобразователь со стабилизированным низковольтным выходным напряжением (порядка 15 В ±5%), который питается входным напряжением в пределах 200-1200 В и выдерживает кратковременные перегрузки по входному напряжению до 4200 В без потери (даже временной) работоспособности в течение длительного времени (не менее двух-трех лет). Также необходимо иметь возможность обеспечивать питающим напряжением собственные блоки преобразователя. Ввиду того, что в скважинах температура окружающей среды выше 100°С, преобразователь должен обладать высоким коэффициентом полезного действия, чтобы не производить дополнительный нагрев электронных схем и иметь высокую надежность.Thus, for immersion telemetry systems, a converter with stabilized low-voltage output voltage (of the order of 15 V ± 5%) is needed, which is supplied with an input voltage in the range of 200-1200 V and can withstand short-term overloads of the input voltage up to 4200 V without loss (even temporary) of operability for a long time (at least two to three years). It is also necessary to be able to provide power supply to the inverter's own units. Due to the fact that in wells the ambient temperature is higher than 100 ° C, the transducer must have a high efficiency so as not to produce additional heating of electronic circuits and have high reliability.

Известен «Трансформатор постоянного напряжения» (патент на изобретение RU №2267218, Рис. П.1.), в котором используется двухтактный полумостовой инвертор для высокочастотного преобразования входного напряжения, преобразования его с помощью трансформатора и выпрямления с целью получения постоянного выходного напряжения. Преимущество мостовых и полумостовых инверторов заключается в том, что амплитуда напряжения на ключевых элементах не превышает значения входного напряжения. Однако в представленном устройстве отсутствует стабилизация выходного напряжения, которое будет меняться пропорционально изменению входного напряжения, что является существенным недостатком.The well-known "DC voltage transformer" (patent for the invention RU No. 2267218, Fig. A.1.), Which uses a push-pull half-bridge inverter for high-frequency conversion of the input voltage, converting it using a transformer and rectification in order to obtain a constant output voltage. The advantage of bridge and half-bridge inverters is that the voltage amplitude on the key elements does not exceed the input voltage value. However, in the presented device there is no stabilization of the output voltage, which will vary in proportion to the change in the input voltage, which is a significant drawback.

Развитием рассмотренного устройства является патент на изобретение «Трансформатор постоянного напряжения» RU №2583761 (Рис. П.2.). В предлагаемом стабилизированном трансформаторе постоянного напряжения дополнительно введены сигнальная обмотка трансформатора, дополнительный выпрямитель, емкостной фильтр, усилитель разностного сигнала, а задающий генератор выполнен управляемым по частоте и соединен входом управления с выходом усилителя разностного сигналов, первый вход которого подключен к опорному напряжению, а второй вход соединен через емкостной фильтр и дополнительный выпрямитель к сигнальной обмотке трансформатора. За счет обратной связи появилась возможность стабилизации выходного напряжения с помощью частотной модуляции. Однако стабилизация происходит не по выходному напряжению, а по магнитному потоку в магнитопроводе трансформатора, что не позволяет получить высокое значение коэффициента стабилизации. Другим недостатком является изменяющаяся частота преобразования. Как известно, габаритная мощность трансформатора обратно пропорциональна рабочей частоте, следовательно, трансформатор должен иметь размеры, соответствующие минимальной частоте, что негативно скажется на его размерах и массе. Кроме того, частотная модуляция не обеспечивает достаточную глубину регулировки при большом диапазоне изменения входного напряжения. В этом случае значительно эффективнее применять принцип широтно-импульсного регулирования выходного напряжения для его стабилизации при колебаниях входного напряжения. Также имеется более сложная конструкция трансформатора.The development of the considered device is a patent for the invention "DC voltage transformer" RU No. 2583761 (Fig. A.2.). In the proposed stabilized DC voltage transformer, a signal transformer winding, an additional rectifier, a capacitive filter, a difference signal amplifier are additionally introduced, and the master oscillator is frequency-controlled and connected by a control input to the output of the differential signal amplifier, the first input of which is connected to the reference voltage, and the second input connected through a capacitive filter and an additional rectifier to the signal winding of the transformer. Due to the feedback, it became possible to stabilize the output voltage using frequency modulation. However, stabilization occurs not by the output voltage, but by the magnetic flux in the transformer magnetic circuit, which does not allow to obtain a high value of the stabilization coefficient. Another disadvantage is the changing conversion frequency. As you know, the overall power of the transformer is inversely proportional to the operating frequency, therefore, the transformer must have dimensions corresponding to the minimum frequency, which will negatively affect its size and weight. In addition, frequency modulation does not provide sufficient adjustment depth with a wide range of input voltage variations. In this case, it is much more efficient to apply the principle of pulse-width regulation of the output voltage to stabilize it with fluctuations in the input voltage. There is also a more complex transformer design.

Задача полезной модели - предложить преобразователь электрической энергии с высоким диапазоном входного напряжения со стабилизированным низковольтным выходным напряжением (порядка 15 В), который питается входным напряжением в пределах 200-1200 В, с возможностью работы при кратковременных перегрузках по входному напряжению до 4200 В без потери работоспособности, имеющем высокий коэффициент полезного действия.The objective of the utility model is to propose an electric energy converter with a high input voltage range with a stabilized low-voltage output voltage (of the order of 15 V), which is powered by an input voltage in the range of 200-1200 V, with the ability to work with short-term overloads of the input voltage up to 4200 V without loss of operability having a high efficiency.

Поставленная задача решается следующим образом (Рис.).The problem is solved as follows (Fig.).

Преобразователь электрической энергии с высоким диапазоном входного напряжения содержит первый резисторный блок 19, верхний вывод которого соединен со стоком полевого транзистора с изолированным затвором 21, образуя положительный вход устройства, а нижний вывод подключен к верхнему выводу блока стабилитронов 20 и затвору транзистора 21, исток которого соединен с выводом высоковольтного питания полумостового инвертора 28 и верхним выводом второго резисторного блока 22, нижний вывод которого подключен к конденсатору 23, выводу катода диода 24 и выводам положительного питания блока обратной связи 25, блока широтно-импульсной модуляции 26 и драйвера полумостового инвертора 27, выход цепи обратной связи 25 подключен к входу схемы широтно-импульсной модуляции с двухтактным выходом 26, выводы которого подсоединены к входам драйвера полумостового инвертора 27, выходы которого подключены к входам полумостового инвертора 28, к выходам которого подсоединена первичная обмотка 29 трансформатора 30, вторичная обмотка 31 подключена к входам выпрямителя 32, выходы которого подключен к входам индуктивно-емкостного фильтра 33, положительный выход которого подключен к аноду диода 24 и входу блока обратной связи 25, образуя положительный выход преобразователя, при этом нижние выводы отрицательного питания блоков 25, 26, 27, 28 и 33, анод блока стабилитронов 20 и нижний вывод конденсатора 23 объединены, образуя отрицательные вход и выход преобразователя.The electric energy converter with a high input voltage range contains a first resistor block 19, the upper terminal of which is connected to the drain of a field-effect transistor with an insulated gate 21, forming a positive input of the device, and the lower terminal is connected to the upper terminal of the zener diode unit 20 and the gate of the transistor 21, the source of which is connected with the output of the high-voltage power supply of the half-bridge inverter 28 and the upper output of the second resistor unit 22, the lower output of which is connected to the capacitor 23, the output of the cathode of the diode 24 and the positive power terminals of the feedback unit 25, the pulse width modulation unit 26 and the driver of the half-bridge inverter 27, the output of the feedback circuit 25 is connected to the input of the pulse-width modulation circuit with a push-pull output 26, the outputs of which are connected to the driver inputs of the half-bridge inverter 27, the outputs which is connected to the inputs of the half-bridge inverter 28, the outputs of which are connected to the primary winding 29 of the transformer 30, the secondary winding 31 is connected to the inputs of the rectifier 32, the outputs of which are connected to the inputs of capacitive filter 33, the positive output of which is connected to the anode of the diode 24 and the input of the feedback block 25, forming a positive output of the Converter, while the lower terminals of the negative power supply units 25, 26, 27, 28 and 33, the anode of the zener diode block 20 and the lower terminal capacitors 23 are combined, forming a negative input and output of the Converter.

Преобразователь электрической энергии с высоким диапазоном входного напряжения работает следующим образом. Входное напряжение подается на первый резисторный блок 19 и сток полевого транзистора с изолированным затвором 21. Пока входное напряжение меньше напряжения, пробоя блока стабилитронов 20, затвор транзистора 21 подключен к стоку через резисторный блок 19 к истоку. Транзистор 21 практически полностью открыт, имеет низкое сопротивление канала, не рассеивает мощность и передает входное напряжение со стока на исток практически без изменения. Когда входное напряжение превышает величину напряжения пробоя, через него начинает протекать ток и напряжение не поднимается выше напряжения пробоя. Транзистор 21 в этом случае работает в режиме истокового повторителя, и поддерживает напряжение на истоке на уровне напряжения пробоя блока стабилитронов 20, которое не меняется при значительном увеличении входного напряжения. Так как ток затвора транзисторов такого типа составляет значение не более 0,1 мкА, суммарное сопротивление резисторного блока 19 можно выбрать в пределах десятков мегаом, предотвращая их нагрев при высоких значениях входного напряжения. Блоки 19, 20 и 21 образуют первую ступень регулирования, назначение которой -ограничение напряжения на истоке транзистора 21 на уровне напряжения пробоя блока стабилитронов 20. Это напряжение определяется напряжением пробоя и количеством включенных последовательно стабилитронов, составляющих блок стабилитронов 20. В данном случае выбрано значение 1200 В, так как это максимальное напряжение существующих драйверов полумостовых инверторов (например, микросхемы 1R2213). Так же можно предъявить требование по рабочему напряжению транзистора 21, которое является разностью максимального входного (4200 В) и напряжения ограничения (1200 В). Следовательно, он должен иметь низкое сопротивление канала и рабочее напряжение сток-исток не менее 3000 В (например, IXTL2N450 или IXTX4N300P3HV). В качестве транзистора 21 так же можно использовать биполярный транзистор с изолированным затвором (например, IXGF30N400).A power converter with a high input voltage range operates as follows. The input voltage is supplied to the first resistor block 19 and the drain of the field effect transistor with an insulated gate 21. As long as the input voltage is less than the breakdown voltage of the zener diode block 20, the gate of the transistor 21 is connected to the drain through the resistor block 19 to the source. The transistor 21 is almost completely open, has a low channel resistance, does not dissipate power and transfers the input voltage from the drain to the source with almost no change. When the input voltage exceeds the value of the breakdown voltage, current flows through it and the voltage does not rise above the breakdown voltage. In this case, the transistor 21 operates in the source follower mode, and maintains the voltage at the source at the breakdown voltage of the Zener diode unit 20, which does not change with a significant increase in the input voltage. Since the gate current of transistors of this type is not more than 0.1 μA, the total resistance of the resistor block 19 can be selected within tens of megaohms, preventing them from heating at high input voltages. Blocks 19, 20 and 21 form the first stage of regulation, the purpose of which is to limit the voltage at the source of transistor 21 at the breakdown voltage of the Zener diode block 20. This voltage is determined by the breakdown voltage and the number of zener diodes connected in series that make up the Zener diode 20. In this case, the value 1200 is selected In, since this is the maximum voltage of existing drivers for half-bridge inverters (for example, 1R2213 chip). You can also make a requirement for the operating voltage of the transistor 21, which is the difference between the maximum input (4200 V) and the limiting voltage (1200 V). Therefore, it must have a low channel resistance and a drain-source operating voltage of at least 3000 V (for example, IXTL2N450 or IXTX4N300P3HV). As the transistor 21, it is also possible to use a bipolar transistor with an insulated gate (for example, IXGF30N400).

Стоит отметить, что избыточное напряжение прикладывается к транзистору 21 при протекании тока через него, следовательно, транзистор, работает в активном режиме, что приводит к выделению на нем бесполезной мощности. Однако этот режим возникает только при кратковременных перегрузках электромоторов и не является постоянным. Поэтому возникающие всплески повышенного потребления мощности не скажутся на снижении КПД устройства в целом.It is worth noting that excess voltage is applied to the transistor 21 when current flows through it, therefore, the transistor operates in an active mode, which leads to the release of useless power on it. However, this mode occurs only during short-term overloads of electric motors and is not constant. Therefore, the bursts of increased power consumption will not affect the reduction of the efficiency of the device as a whole.

В результате на выходе первой ступени регулирования формируется напряжение, которое может меняться в пределах от минимального значения 200 В до максимального 1200 В при колебаниях входного от 200 до 4200 В.As a result, a voltage is generated at the output of the first control stage, which can vary from a minimum value of 200 V to a maximum of 1200 V with input fluctuations from 200 to 4200 V.

Это напряжение заряжает конденсатор 23 через резисторный блок 22. Суммарный ток потребления блока обратной связи 25, блока широтно-импульсной модуляции 26 (например, микросхема UCC38083, содержащая оба указанных блока - 120 мкА) и драйвера полумостового инвертора 27 (например, микросхема IR2213 - 300 мкА) в выключенном состоянии очень незначительный и не препятствует заряду конденсатора 23. Диод 24 отсекает возможный разряд конденсатора 23 через нагрузку, подключаемую к преобразователю. Поэтому сопротивление резисторного блока 22 может иметь высокое значение для уменьшения рассеиваемой мощности на нем. При достижении напряжения на конденсаторе 23 порога срабатывания схемы широтно-импульсной модуляции 26, происходит ее включение и формирование последовательности импульсов, подаваемых на входы драйвера полумостового инвертора 27, который управляет полумостовым инвертором 28. Конденсатор 23 начинает разряжаться током, потребляемым указанными микросхемами. Но на первичной обмотке 29 трансформатора 30, начинает формироваться переменное прямоугольное напряжение, которое трансформируется во вторичную обмотку 31, выпрямляется выпрямителем 32 и преобразуется фильтром 33 в постоянное выходное напряжение, которое через диод 24 подается на конденсатор 23 и поддерживает на нем напряжение, необходимое для работы блоков 25, 26 и 27. Конденсатор 23 должен иметь достаточную емкость, чтобы не разрядиться до момента его подзаряда через диод 24. С другой стороны, выходное напряжение поступает на вход блока обратной связи 25, которая управляет блоком широтно-импульсной модуляции 26 для стабилизации выходного напряжения. При этом фильтр 33 должен быть индуктивно-емкостным для обеспечения поддержания постоянного выходного напряжения на заданном уровне при помощи широтно-импульсной модуляции при больших колебаниях напряжения с истока транзистора 21. Таким образом, блоки 25, 26, 27, 28, 30, 32 и 33 образуют вторую ступень регулирования. Здесь же можно предъявить требование по рабочему напряжению транзисторов полумостового инвертора 28, которое должно быть не менее 1200В (например IXFR16N120P или IXFR20N120P - полевые, IXA4IF1200UC или IXGY2N120 - биполярные с изолированным затвором). Резисторные блоки представляют собой цепь включенных последовательно резисторов для увеличения их общего сопротивления и рабочего напряжения. Технический результат.This voltage charges the capacitor 23 through the resistor block 22. The total current consumption of the feedback block 25, the pulse width modulation block 26 (for example, the UCC38083 chip containing both of these blocks is 120 μA) and the half-bridge inverter driver 27 (for example, the IR2213 chip 300 μA) in the off state is very insignificant and does not interfere with the charge of the capacitor 23. The diode 24 cuts off the possible discharge of the capacitor 23 through the load connected to the converter. Therefore, the resistance of the resistor unit 22 can be of high value to reduce the dissipated power on it. When the voltage across the capacitor 23 of the threshold of the pulse width modulation circuit 26 is reached, it is turned on and a sequence of pulses is supplied to the driver inputs of the half-bridge inverter 27, which controls the half-bridge inverter 28. The capacitor 23 starts to discharge by the current consumed by the indicated microcircuits. But on the primary winding 29 of the transformer 30, an alternating rectangular voltage begins to form, which is transformed into the secondary winding 31, rectified by the rectifier 32 and converted by the filter 33 into a constant output voltage, which is supplied through the diode 24 to the capacitor 23 and maintains the voltage necessary for operation blocks 25, 26 and 27. The capacitor 23 must have sufficient capacity so as not to discharge until it is recharged through the diode 24. On the other hand, the output voltage is supplied to the input of the feedback block with ligature 25, which controls the pulse width modulation unit 26 to stabilize the output voltage. In this case, the filter 33 must be inductive-capacitive to ensure that the constant output voltage is maintained at a given level using pulse-width modulation with large voltage fluctuations from the source of the transistor 21. Thus, the blocks 25, 26, 27, 28, 30, 32 and 33 form the second stage of regulation. Here you can also make a requirement for the operating voltage of the half-bridge inverter 28 transistors, which must be at least 1200V (for example, IXFR16N120P or IXFR20N120P - field, IXA4IF1200UC or IXGY2N120 - bipolar with an insulated gate). Resistor blocks are a series of resistors connected in series to increase their total resistance and operating voltage. The technical result.

1. Высокий диапазон напряжения питания 200-4200 В без потери работоспособности (даже временной).1. High range of supply voltage 200-4200 V without loss of performance (even temporary).

2. Высокий коэффициент полезного действия.2. High efficiency.

ПРИЛОЖЕНИЕAPPENDIX

к заявке на полезную модельto the application for a utility model

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ С ВЫСОКИМ ДИАПАЗОНОМ ВХОДНОГО НАПРЯЖЕНИЯ.ELECTRIC ENERGY CONVERTER WITH HIGH RANGE OF INPUT VOLTAGE.

Claims

The electric energy converter with a high input voltage range contains a first resistor block, the first terminal of which is connected to the drain of the field-effect transistor with an insulated gate, forming a positive input of the converter, and the second terminal is connected to the cathode of the zener diode block and the transistor gate, the source of which is connected to the high-voltage power supply of the half-bridge inverter and the first output of the second resistor unit, the second output of which is connected to the first output of the capacitor, the cathode of the diode and the findings the positive power supply of the feedback unit, the pulse width modulation unit and the half-bridge inverter driver, the output of the feedback block is connected to the input of the pulse-width modulation unit with a push-pull output, the outputs of which are connected to the inputs of the driver of the half-bridge inverter, the outputs of which are connected to the inputs of the half-bridge inverter, to the outputs of which the primary winding of the transformer is connected, the secondary winding is connected to the inputs of the rectifier, the outputs of which are connected to the inputs of the inductive-capacitive filter, the positive output of the filter is connected to the anode of the diode and the input of the feedback unit, forming a positive output of the converter, while the outputs of the negative power supply of the feedback unit, pulse-width modulation unit, half-bridge inverter driver, half-bridge inverter, filter, second capacitor terminal and the zener diode unit are combined forming a negative input and output converter.