RU2195761C2 - Способ преобразования энергии и устройства для его осуществления - Google Patents

Abstract

Преобразователь энергии содержит пару переключателей, причем каждый переключатель установлен между источниками положительного и отрицательного напряжения постоянного тока и общим выходным узлом, соединенным с нагрузкой. Модулятор открывает и закрывает переключатели в последовательности, в которой электрические токи, управляемые переключателями, находятся в противоположных друг к другу направлениях на общем выходном узле и суммируются на выходном узле. Модулятор включает в себя генератор последовательности треугольных импульсов и компараторы, которые соединены с усилителем сигнала ошибки для обеспечения опорного коммутационного напряжения для компараторов. Компараторы переключают управляющие переключатели в ответ на то, что последовательность треугольных импульсов, формируемая генератором последовательности треугольных импульсов, повышается выше или уменьшается ниже опорных уровней. "Недоперекрытие" и перекрытие преобразователя управляется путем изменения уровня смещения постоянного тока последовательности треугольных импульсов. Технический результат - уменьшение пульсаций. 3 с. и 10 з.п.ф-лы, 13 ил.

Description

Изобретение относится к преобразователю энергии с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ) и с противоположно-направленными токами.

Преобразователи энергии широко используются для многих промышленных и коммерческих целей. Такие преобразователи энергии можно использовать для преобразования постоянного тока в переменный ток, который используется в источнике питания переменным током, или как зарядные устройства/разрядники, устройства управления двигателями и т.д.

Преобразователи энергии можно также использовать в качестве усилителей как для развлечений (усиление звука), так и в промышленности. Преобразователи с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ) предыдущих разработок содержат пару переключателей для поочередного подсоединения нагрузки к источникам питания постоянного тока противоположной полярности. Модулятор поочередно открывает и закрывает переключатели (не включая оба одновременно) для формирования широтно-модулированного выходного сигнала, который затем фильтруется фильтром нижних частот до передачи его на нагрузку. В таких устройствах предыдущих разработок нужно внимательно следить за тем, чтобы оба переключателя не включались одновременно, но для управления системой высокой надежности, желательно, чтобы переключатели выключались и включались как можно ближе к одному моменту времени. Чтобы управлять переходными процессами во время коммутации (называемыми "прострелами"), катушки индуктивности устанавливаются между переключателями.

Кроме того, схемы, известные как схемы "underlap", используются для создания малых контролируемых промежутков времени между моментами проводимости переключателей. Открывание и закрывание переключателей накладывает так называемую частоту пульсаций на форму кривой выходного сигнала, который имеет частоту, равную частоте переключений переключателей. Желательно, чтобы величина этой частоты пульсаций была минимизирована, в частности, до нулевого выхода преобразователя энергии, по которому оценивается (нормируется) большинство таких устройств, поскольку самым распространенным значением входа является ноль для речи и звука.

В настоящем изобретении вместо того, чтобы не было перекрытия состояния проводимости переключателей, перекрытие сделано намеренно максимальным. В настоящем изобретении, если желателен нулевой выход, S1 и S2 будут включаться одновременно и чуть меньше, чем на 50% от продолжительности включения. Если желателен положительный выход, переключатель, соединяющий источник положительного напряжения постоянного тока с нагрузкой, включен более чем 50% продолжительности включения, тогда, как переключатель, соединяющий источник отрицательного напряжения постоянного тока с нагрузкой, включен соответственно меньшее время, чем 50% продолжительности включения. Если требуется только, чтобы сумма времени включения переключателей была не более 100% продолжительности включения в течение нормальной работы устройства, то устройство может работать в условии "недоперекрытия" (underlap) или перекрытия, когда сумма времени включения переключателей меньше или больше соответственно 100% продолжительности включения. Условие "недоперекрытия" полезно, например, для минимизации пульсаций и энергопотребления во время периодов времени, когда вход не принимается преобразователем. Условие "перекрытия" используется для согласования кратких требований, превышающих номинальную мощность преобразователя.

Настоящее изобретение в основном заявляет преобразователь энергии, включающий в себя пару переключателей, каждый из которых соединен с постоянным источником напряжения, и общий выходной узел, который установлен с возможностью присоединения с нагрузкой, и модулятор для открывания и закрывания переключателей таким образом, что они одновременно приводятся в действие, чтобы дать возможность электрическим токам проходить через переключатели в противоположных друг другу направлениях для суммирования у выходного узла. Модулятор может включать в себя средство для открывания и закрывания переключателей при управляемом рабочем цикле и средство для управления выходом выходного узла путем увеличения и уменьшения рабочего цикла одного из переключателей с соответствующим уменьшением и увеличением рабочего цикла другого переключателя. Однонаправленное проводящее средство может соединять каждый переключатель и выходной узел, когда переключатель открыт. Модулятор может дополнительно включать в себя средство для закрывания одного из переключателей и затем закрывания другого переключателя до открывания указанного одного переключателя. Кроме того, модулятор может включать в себя средство для формирования первого электрического сигнала для управления одним из переключателей и второго электрического сигнала для управления другим переключателем, средство формирования треугольных импульсов для формирования треугольных сигналов, функцией которой являются первый и второй электрические сигналы. Могут быть использованы компараторы для формирования первого и второго электрических сигналов.

Эти и другие преимущества настоящего изобретения станут очевидными из нижеследующего описания со ссылками на чертежи, где
фиг. 1 - схемное решение, показывающее полумостовой преобразователь энергии, выполненный согласно предыдущим концепциям;
фиг. 2 - диаграмма синхронизации (распределения интервалов времени), показывающая, каким образом работают переключатели в схеме, показанной на фиг.1;
фиг. 3 и 3а - схемное решение, показывающее преобразователь, выполненный согласно настоящему изобретению;
фиг. 4 - диаграмма синхронизации (распределения интервалов времени), показывающая, каким образом открываются и закрываются переключатели в схеме, показанной на фиг.3;
фиг. 5 - графическое изображение тока, подаваемого на выходной узел переключателями в схеме, показанной на фиг.3, и их суммы;
фиг. 6 - схемное решение, показывающее полностью мостовой преобразователь, выполненный согласно настоящему изобретению;
фиг. 7 - схемное решение, используемое с модулятором, управляющим преобразователем, показанным на фиг.3 и выполненным согласно настоящему изобретению;
фиг.8-12 - диаграммы переключений, показывающие, каким образом модулятор фиг.7 генерирует коммутационные импульсы как в нормальном состоянии, так и в состояниях перекрытия и "недоперекрытия".

Как видно из фиг. 1 и 2 чертежей, показывающих предыдущее устройство, схема преобразователя или усилителя предыдущих разработок, в общем обозначенная поз. 10, устанавливается между модулятором 12 и нагрузкой 14 (такой как громкоговоритель). Преобразователь энергии 10 включает в себя переключатель 16, включенный между источником питания 18 положительного постоянного тока и узлом 20, и переключатель 22, включенный между узлом 20 и источником питания 24 отрицательного постоянного тока. Сигнал, который может меняться во времени, подается на узел 20. Катушки индуктивности 26, 28 включены между переключателями 16, 22 соответственно и узлом 20, чтобы управлять током "прострела", когда переключатели 16 и 22 открываются и закрываются в принципе в одно и то же время. Переключатели 16 и 22 управляются выходными сигналами, формируемыми модулятором 12 и посылаемыми на переключатели 16 и 22 по линиям 30 и 32. Модулятор принимает сигнал смещения на входе 34 и сигнал обратной связи с выходного узла, который передается к модулятору 12 по линии 38. Выходной узел 36 соединен с нагрузкой 14. Фильтр нижних частот, состоящий из катушки индуктивности 40 и емкости 42, включен между выходным узлом 36 и узлом 20 для фильтрации сигналов переключения, генерируемых открыванием и закрыванием переключателей 16 и 22. Переключатели 16, 22 могут быть МОП-транзисторами или биполярными транзисторами с изолированным затвором (БТИЗ), оба из которых хорошо известны специалистам, и управляются сигналами переключения, передаваемыми по линиям 30 и 32.

Как видно из фиг.2, модулятор формирует колебательный сигнал 44, который передается по линии 30 для работы переключателя 16, и колебательный сигнал 46, передаваемый по линии 32 для работы переключателя 22. Как можно видеть, импульсы передаются по линиям 30 и 32 поочередно, то есть сигналу в линии 30, который закрывает переключатель 16, никогда недопустимо закрывать переключатель 16, если только переключатель 22 не открыт, и наоборот. Однако, как говорилось выше, чтобы управлять высокой надежностью и усилением звука, желательно, чтобы переключатель 22 закрывался немедленно после открытия переключателя 16, и наоборот. Индуктивности 26 и 28 используются для управления "прострелом", который является переходными токами, генерируемыми открытием и закрытием переключателей 16 и 22 в принципе в одно и то же время.

На фиг. 3, 3а и 4 показана схема преобразователя энергии согласно настоящему изобретению, в общем обозначенная поз. 48, которая включает в себя переключатель 50, соединяющий выходной узел 52 с источником питания 54 положительного постоянного тока, и переключатель 56, соединяющий выходной узел 52 с источником питания 58 отрицательного постоянного тока. Диод 60 позволяет току свободно течь с выходного узла 52 к источнику питания отрицательного постоянного тока, когда переключатель 50 снова открывается после закрытия, а диод 62 позволяет току свободно течь с выходного узла 52 к источнику питания 54 положительного постоянного тока, когда переключатель 56 снова открывается после закрытия. Сигнал, подаваемый на выходной узел 52 переключателем 50, фильтруется фильтром нижних частот, состоящим из индyктивнocти (емкости) 64 (64а) и емкости 66, а аналогичный фильтр нижних частот, состоящий из индуктивности (емкости) 68 (68а) и емкости 66, фильтрует сигнал, вызываемый открыванием и закрыванием переключателя 56. Переключатели 50 и 56 управляются модулятором, который будет подробно обсужден ниже со ссылкой на фиг.8. Как говорилось выше, переключатели 50 и 56 могут быть реализованы как МОП-полевые транзисторы, БТИЗ или как любые другие аналогичные устройства.

Как видно из фиг.4, колебательный сигнал 70 показывает сигнал от модулятора (не показан), приводящий в действие переключатель 50, а колебательный сигнал 72 показывает сигнал от модулятора, приводящий в действие переключатель 56. Показанные колебательные сигналы 70, 72 предназначены для 50% продолжительности включения (рабочего цикла) для каждого из колебательных сигналов 70, 72. Соответственно при суммировании на выходном узле 52 выход будет нулевым, поскольку переключатель 50 соединяет выходной узел с источником положительного постоянного тока 54, а переключатель 56 соединяет выходной узел 52 с источником отрицательного постоянного тока 58. Стрелки на каждом колебательном сигнале 70 или 72 указывают направление модуляции для повышенного положительного выхода на общим узле-источнике 52, который соединен с нагрузкой 74. Колебательные сигналы 70, 72 будут оставаться центрированными друг относительно друга, но ширина колебательного сигнала 72 будет уменьшена, а ширина колебательного сигнала 70 будет увеличена для повышающегося положительного выхода. Наоборот, для повышающегося отрицательного выхода колебательный сигнал 72 будет увеличен, а колебательный сигнал 70 будет уменьшен.

Как видно на графике фиг.5, колебательный сигнал 76 представляет собой ток в индуктивности 64, колебательный сигнал 78 представляет собой ток в индуктивности 68 и колебательный сигнал 80 представляет собой сумму верхнего и нижнего колебательных сигналов, показанных на фиг.5, которая является током на выходном узле 52. Нужно заметить, что колебательные сигналы 76 и 78 включают в себя пульсации, наложенные на колебательный сигнал и показанные колебаниями между пиками А и В на колебательном сигнале. Частота пульсаций или наложенной формы сигнала является результатом открывания и закрывания переключателя 50 в случае колебательного сигнала 76 и переключателя 56 в случае колебательного сигнала 78. Нужно отметить, что аналогичная форма сигнала налагается на колебательный сигнал 80, но частота этого сигнала в 2 раза больше частоты формы сигнала, наложенного на кривые 76 и 78. Это вызвано тем, что переключатели 50 и 56 приводятся в действие в разные моменты времени, тем самым накладывая пульсации на суммарный колебательный сигнал с частотой, в 2 раза большей частоты любого одного переключателя. Пульсации с более высокой частотой желательны, потому что их легче фильтровать.

Нужно также отметить, что при нулевом выходе, как показано у Х на фиг.5, амплитуда пульсаций в принципе равна нулю. Это вызвано тем, что, как указано на фиг.4, переключатели 50 и 56 приводятся в действие приблизительно в один и тот же момент при нулевом выходном токе, но в противоположных направлениях с нулевым суммарным значением. Соответственно пульсации обнуляются на нулевом выходе. Как говорилось выше, инверторы (преобразователи) обычно испытываются при условиях, которые включают в себя пульсации на нулевом выходе. Используя это изобретение, амплитуда пульсаций на нулевом выходе будет минимизирована. Условия пульсаций на нулевом выходе выбираются потому, что в случае усиления звука, шумы, налагаемые пульсациями, наиболее заметны и неприятны в паузах, когда выход отсутствует. В случае усиления речи, такое обычно встречается вследствие пауз между словами и т.д.

Нужно также отметить, что малые индуктивности, такие, как индуктивности 26, 28 на фиг,1, которые требовались для управления "прострелом", не являются необходимыми в изобретении, поскольку переключатели изолированы индуктивностями 64, 68, составляющими часть фильтра нижних частот. Кроме того, как будет объяснено ниже, "недоперекрытие", при котором нулевой выход может накладываться в течение более длительного времени, легко достигается с модулятором, необходимым для работы преобразователя 48. Далее, модулятор в настоящем изобретении значительно упрощен по сравнению с модуляторами, использовавшимися ранее, и не требуется схем для достижения "недоперекрытия", которое достигается простым переводом смещения постоянного тока на треугольный импульс, как будет объяснено ниже.

Как видно из фиг.6, нагрузка 74 соединена с полностью мостовым преобразователем, состоящим из 2-х полумостовых преобразователей 48А, 48В, каждый из которых идентичен полумостовому преобразователю 48, показанному на фиг.3. Соответственно, каждый из элементов каждого полумостового преобразователя 48А, 48В сохраняет те же самые ссылочные позиции, но с дополнением букв "А" или "В".

Известен также способ сдвига фазы работы переключателей одного из полумостов полностью мостового преобразователя относительно другого полумоста. Соответственно, частота пульсаций тока, подаваемого на нагрузку 70, дополнительно удваивается по сравнению с частотой каждого полумоста. Известен также способ добавления дополнительных полумостов, каждый из которых в случае этого изобретения будет увеличивать частоту пульсаций. Как отмечалось выше, пульсации с более высокими частотами легче фильтровать.

Как видно из фиг. 7 чертежей, модулятор, в общем указанный поз. 82, включает в себя усилитель сигнала ошибки 84, который суммирует разницу между входным сигналом, представляющим желаемый уровень на выходном узле, который подается на вход 86 внутреннего усилителя 84, и сигналом обратной связи, который принимается внутренним усилителем 84 на входе 88. Сигнал обратной связи на входе 88 снимается с выходного узла 52. Выход усилителя сигнала ошибки 84 передается на инвертирующий вход 87 компаратора 89, выход которого передается по линии 90 для приведения в действие переключателя 56. Выход усилителя сигнала ошибки 84 также подается через инвертор 92 и затем передается на инвертирующий вход 94 компаратора 96, выход 98 которого подсоединен для приведения в действие переключателя 50.

Модулятор 82 также содержит генератор волны в виде последовательности треугольных импульсов, в общем обозначенный поз. 100, который получает на вход 102 последовательности прямоугольных импульсов (генерируемых любым традиционным образом) и формирует выход в виде последовательности треугольных импульсов по линии 104, который передается как к положительному входу 106 компаратора 89, так и к положительному входу 108 компаратора 96. Генератор 100 последовательности треугольных импульсов выполнен традиционным и включает контроль смещения 110 для регулировки вверх и вниз уровня постоянного тока колебательного сигнала, формируемого генератором 100 последовательности треугольных импульсов. Контроль смещения 110 может реагировать на динамические условия, такие, как пауза в случае передачи речи и временное требование энергии и доступа, которые обычно обеспечивает преобразователь.

Ссылаясь на фиг.8-12, работа модулятора 82 и преобразователя 48 происходит следующим образом.

Как видно из фиг.8, последовательность треугольных импульсов Т, формируемая генератором 100 последовательности треугольных импульсов, центрируется на нуле. Выход усилителя 84 сигнала ошибки также предполагается равным нулю. В этом случае оба компаратора 89 и 96 включаются в точке А и выключаются в точке В. Соответственно, формируются колебательные сигналы 70, 72, как показано на фиг.4. Оба колебательных сигнала 70 и 72 включаются и выключаются в одно и то же время и имеют период, равный точно половине продолжительности включения (рабочего цикла) (продолжительность включения между светлыми точками на последовательности треугольных импульсов Т, например, между точками А и А или В и В). Как говорилось выше, переключатель 50, подсоединенный к источнику положительного напряжения постоянного тока, включается и выключается колебательным сигналом 70, а переключатель 56, подсоединенный к источнику отрицательного напряжения постоянного тока, включается и выключается колебательным сигналом 72. Поскольку оба переключателя включены точно в течение одного и того же периода времени и включены точно половину продолжительности включения, напряжения, передаваемые через эти переключатели, суммируемые на выходном узле 52, будут равны нулю.

Как видно теперь из фиг.9, последовательность треугольных импульсов Т остается центрированной на нуле, но выход усилителя 84 равен +одной единице. Выход подается через инвертор 92 и передается на компаратор 96. Соответственно компаратор 96 включается, когда последовательность треугольных импульсов превышает -одну единицу, как указано в точке С, и выключается, когда последовательность треугольных импульсов падает ниже одной единицы, как показано в точке F. Аналогичным образом компаратор 89 включится, когда последовательность треугольных импульсов Т превысит +одну единицу, как указано в точке D, и выключится, когда эта последовательность Т падает ниже одной единицы, как указано в точке Е. Соответственно колебательный сигнал 70 включается в точке С и выключается в точке F, и колебательный сигнал 72 включается в точке D и выключается в точке Е.

Как видно из фиг.9, колебательные сигналы 70, 72 центрированы друг относительно друга. Соответственно, поскольку колебательные сигналы 70 и 72 суммируются на выходном узле 52, положительный выход подается на нагрузку 74.

Как видно из фиг.10, если считается, что выход усилителя 84 равен минус одной единице, время включения переключателей 50 и 56 меняется на обратные относительно показанных на фиг.9, как показано колебательными сигналами 70 и 72. Соответственно переключатель 56 будет включен в точке G и выключен в точке J, а переключатель 50 будет включен в точке Н и выключен в точке I. Сумма включенных колебательных сигналов 70, 72 все еще остается равной одному циклу последовательности треугольных импульсов Т.

На фиг.11 показано, как модулятор 82 и преобразователь 48 работают в так называемом условии перекрытия, которое наступает как реакция на переходное требование высокой энергии. Предполагается, что выход усилителя 84 равен нулю. В условии перекрытия контроль смещения 110 должен сдвинуть колебательный сигнал Т вверх на одну единицу, так что он центрирован на одну единицу выше нуля вместо центровки на нуле, как в случае фиг.8-10. Пунктирные линии на фиг. 11 и 12 указывают положение последовательности треугольных импульсов, если бы не было сдвинуто смещение постоянного тока сигнала. Соответственно оба компаратора включаются в точке К и выключаются в точке L, формируя идентичные колебательные сигналы 70 и 72, приводящие в действие переключатели 50 и 56. Однако нужно заметить, что сумма времени включения переключателей 50 и 56, как указано колебательными сигналами 70 и 72, превышает одну продолжительность включения (рабочий цикл) последовательности треугольных импульсов Т.

На фиг.12 видно условие "недоперекрытия", в котором переключатели 50, 56 включены в течение всего цикла менее цикла последовательности треугольных импульсов Т. Условие "недоперекрытия" используется, когда, например, на некоторое время не требуется выхода из преобразователя. Условие "недоперекрытия" достигается путем сдвига последовательности треугольных импульсов Т вниз на одну единицу путем работы контроля смещения 110.

Как показано на фиг. 12, последовательность треугольных импульсов Т сдвинута вниз на одну единицу, так что вместо центровки на нуле она центрована на одну единицу ниже нуля. Предполагается, что выход усилителя 84 равен нулю. В этом случае, как показано на фиг.12, оба сигнала 70 и 72 формируются, когда треугольные импульсы увеличиваются выше нуля, как показано в точке М, и кончаются, когда последовательность треугольных импульсов падает ниже точки N. Соответственно сигналы 70 и 72 включаются и выключаются в то же самое время, но их полная продолжительность включения менее одного цикла последовательности треугольных импульсов Т в результате сдвига вниз смещения постоянного тока последовательности Т.

Claims (13)

1. Преобразователь энергии, содержащий пару переключателей, каждый из которых установлен между двумя источниками напряжения противоположной полярности, и выходной узел, общий для каждого из этих переключателей, причем указанный первый переключатель соединен с этим выходным узлом через первую катушку индуктивности и указанный второй переключатель соединен с этим выходным узлом через вторую катушку индуктивности, причем этот выходной узел предназначен для подключения к нагрузке, и модулятор для последовательного открывания и закрывания переключателей, при этом, когда переключатели одновременно приводятся в действие, обеспечивается прохождение электрических токов, управляемых этими переключателями, через переключатели в противоположном друг другу направлении и суммирование этих токов у выходного узла, а указанный модулятор содержит средство для увеличения или уменьшения продолжительности включения одного из переключателей с одновременным, соответственным уменьшением или увеличением продолжительности включения другого переключателя.

2. Преобразователь энергии по п. 1, отличающийся тем, что указанные источники напряжения противоположной полярности включают в себя источники положительного и отрицательного напряжения, причем один из переключателей установлен между источником положительного напряжения и общим выходным узлом, а другой переключатель установлен между источником отрицательного напряжения и общим выходным узлом, при этом первое однонаправленное проводящее средство установлено между одним переключателем и источником отрицательного напряжения для обеспечения стекания тока с общего выходного узла, когда один переключатель открыт, а второе однонаправленное проводящее средство установлено между другим переключателем и источником положительного напряжения для обеспечения стекания тока с общего выходного узла, когда другой переключатель открыт.

3. Преобразователь энергии по п. 1, отличающийся тем, что модулятор включает в себя средство для закрывания одного из переключателей при закрывании другого переключателя, и для открывания другого переключателя до открывания указанного одного переключателя.

4. Преобразователь энергии по п. 1, отличающийся тем, что модулятор включает в себя средство для закрывания одного из переключателей и затем для закрывания другого переключателя до открывания указанного одного переключателя.

5. Преобразователь энергии по п. 1, отличающийся тем, что модулятор включает в себя средство для формирования первого электрического сигнала для управления одним переключателем и второго электрического сигнала для управления другим переключателем, средство для формирования треугольных импульсов для формирования треугольных сигналов, причем первый и второй электрические сигналы формируются как функция указанных треугольных сигналов, формируемых средством формирования треугольных импульсов.

6. Преобразователь энергии по п. 5, отличающийся тем, что модулятор включает в себя пару компараторов для формирования указанных первого и второго электрических сигналов, причем один из этих компараторов сравнивает треугольные сигналы с опорным сигналом, а другой компаратор сравнивает треугольные сигналы с инвертированным опорным сигналом.

7. Преобразователь энергии по п. 5, отличающийся тем, что модулятор включает в себя средство для сдвига уровня постоянной составляющей указанных треугольных сигналов для создания условий, при которых указанные переключатели закрыты в течение периода времени, который меньше цикла указанного треугольного сигнала.

8. Мостовой преобразователь энергии, содержащий первый полумост и второй полумост, причем каждый из полумостов включает в себя пару переключателей, каждый из которых установлен между источниками напряжения противоположной полярности, и выходной узел, общий для каждого переключателя каждого полумоста и установленный с возможностью соединения с нагрузкой, причем указанный первый переключатель каждого полумоста соединен с этим выходным узлом через первую катушку индуктивности и указанный второй переключатель каждого полумоста соединен с этим выходным узлом через вторую катушку индуктивности, а также модулятор для последовательного открывания и закрывания переключателей полумостов, причем этот модулятор управляет продолжительностью включения указанных переключателей и содержит средство для сдвига фазы работы этих переключателей одного полумоста относительно работы переключателей другого полумоста, при этом, когда эти переключатели одновременно приводятся в действие, обеспечивается прохождение электрических токов, управляемых переключателями каждого полумоста, через переключатели в противоположном друг другу направлении и суммирование этих токов у соответствующего выходного узла каждого полумоста.

9. Мостовой преобразователь по п. 8, отличающийся тем, что модулятор включает в себя средство для увеличения и уменьшения рабочего цикла одного из переключателей каждого полумоста с одновременным, соответственным уменьшением и увеличением рабочего цикла другого переключателя каждого полумоста.

10. Преобразователь энергии по п. 9, отличающийся тем, что источники напряжения противоположной полярности включают в себя источники положительного и отрицательного напряжения, причем один из переключателей каждого полумоста установлен между источником положительного напряжения и общим выходным узлом, а другой переключатель каждого полумоста установлен между источником отрицательного напряжения и общим выходным узлом, при этом первое однонаправленное проводящее средство установлено между одним переключателем каждого полумоста и источником отрицательного напряжения для обеспечения стекания тока с общего выходного узла соответствующего полумоста, когда один переключатель каждого полумоста открыт, а второе однонаправленное проводящее средство установлено между другим переключателем каждого полумоста и источником положительного напряжения для обеспечения стекания тока с общего выходного узла соответствующего полумоста, когда другой переключатель каждого полумоста открыт.

11. Способ преобразования энергии, включающий в себя соединение источников напряжения противоположной полярности с общим выходным узлом через переключатели, соединяющие каждый из указанных источников напряжения с указанным выходным узлом, причем указанный первый переключатель соединен с этим выходным узлом через первую катушку индуктивности и указанный второй переключатель соединен с этим выходным узлом через вторую катушку индуктивности, и открывание и закрывание переключателей в заданной последовательности, причем, когда эти переключатели одновременно приводятся в действие, обеспечивается прохождение электрических токов, управляемых этими переключателями, через переключатели в противоположном друг другу направлении и суммирование этих токов у выходного узла, при этом повышают или уменьшают продолжительность включения одного из переключателей, одновременно, соответственно, уменьшают или увеличивают продолжительность включения другого переключателя.

12. Способ преобразования энергии по п. 11, отличающийся тем, что закрывают один из переключателей, закрывают другой переключатель и открывают другой переключатель до открытия указанного одного переключателя.

13. Способ преобразования энергии по п. 11, отличающийся тем, что закрывают один из переключателей и затем закрывают другой переключатель до открытия указанного одного переключателя.

Images