RU2246788C1 - Каскадный умножитель напряжения (варианты) - Google Patents
Каскадный умножитель напряжения (варианты) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2246788C1 RU2246788C1 RU2003125945/09A RU2003125945A RU2246788C1 RU 2246788 C1 RU2246788 C1 RU 2246788C1 RU 2003125945/09 A RU2003125945/09 A RU 2003125945/09A RU 2003125945 A RU2003125945 A RU 2003125945A RU 2246788 C1 RU2246788 C1 RU 2246788C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- bridge circuit
- additional
- bridge
- valves
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Rectifiers (AREA)
- Amplifiers (AREA)
Abstract
Изобретение относится к электроэнергетике. Технический результат заключается в повышении кпд умножителя с возможностью получения нескольких различных уровней напряжения на выходе. Каскадный умножитель напряжения содержит две мостовые схемы, каждая из которых содержит два вентиля и два конденсатора. Мостовые схемы по входам соединены противофазно. Каждый выходной вывод каждой мостовой схемы соединен с выходным вентилем. Объединенные выводы выходных вентилей образуют выход первого каскада. Каждый выходной вывод мостовой схемы соединен с одним выходным выводом одной аналогичной дополнительной мостовой схемы, второй выходной вывод которой соединен с выводом дополнительного выходного вентиля. Дополнительные выходные вентили другими выводами соединены с соответствующими дополнительными выходными вентилями другой дополнительной мостовой схемы и сглаживающим конденсатором, образуя выход следующего каскада. Вход каждой дополнительной мостовой схемы, образованный соединением двух вентилей, подключен через конденсатор к соответствующему входу соответствующей мостовой схемы. К выходному выводу каждой дополнительной мостовой схемы, соединенному с дополнительным выходным вентилем, подсоединена выходным выводом следующая аналогичная первой дополнительная мостовая схема, включенная аналогично первой дополнительной мостовой схеме с образованием выхода следующего каскада. По второму варианту к первому выходному выводу первой мостовой схемы и второму выходному выводу второй мостовой схемы и ко второму выходному выводу первой мостовой схемы и первому выходному выводу второй мостовой схемы диагональю подсоединены по одной дополнительной мостовой схеме. Каждая дополнительная мостовая схема содержит два вентиля, которые включены в противоположные плечи дополнительной мостовой схемы, в два другие противоположные плеча которой включены конденсаторы, причем одноименные вентили мостовой схемы и дополнительной мостовой схемы включены согласно. Каждый выходной вывод второй диагонали дополнительной мостовой схемы соединен с дополнительным выходным вентилем, при этом дополнительные выходные вентили соответственно попарно объединены другими выводами. Объединенные выводы дополнительных выходных вентилей образуют выходные выводы следующего каскада, которые соединены с сглаживающим конденсатором. Выход следующего каскада образуется аналогично первому варианту. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 5 ил.
Description
Предложенное изобретение относится к электротехнике и может найти применение в электроэнергетике при поэтапном переходе энергохозяйства с соединения фаз “звездой” на соединение фаз “треугольником” с поэтапным переходом однофазных потребителей на электропитание от предлагаемых трехфазных преобразователей с целью устранения емкостной переменной составляющей, возникающей при соединении фаз “звездой”, и достижения стабильного поддержания равномерной нагрузки фаз при эксплуатации сетей. Изобретение может найти применение в промышленных технологиях бестрансформаторного способа повышения напряжения, в каскадных генераторах, в радиоэлектронных промышленных технологиях, в медицинском приборостроении, в электроосматических устройствах.
Из уровня техники известно вентильно-конденсаторное устройство умножения по а.с. 408436, 22.04.1974, которое, также как заявленное, содержит две мостовые схемы, каждая из которых содержит два вентиля и два конденсатора. Точка соединения вентилей и точка соединения конденсаторов образует вход мостовой схемы, соответственно точки соединения вентиля с конденсатором образуют выход мостовой схемы. Мостовые схемы по входам соединены противофазно, каждый выходной вывод каждой мостовой схемы соединен с выходным вентилем, другие выводы которых попарно объединены и соединены со сглаживающим конденсатором.
Недостатком указанной схемы является то, что она формирует напряжение только одного уровня.
Технический результат заявленного изобретения заключается в повышении кпд умножителя с возможностью получения нескольких различных уровней напряжения на выходе.
Указанный технический результат достигается тем, что каскадный умножитель напряжения содержит две мостовые схемы, каждая из которых содержит два вентиля и два конденсатора. Точка соединения вентилей и точка соединения конденсаторов образуют вход мостовой схемы. Соответственно точки соединения вентилей с конденсаторами в каждой мостовой схеме образуют выход мостовой схемы. Мостовые схемы по входам соединены противофазно. Каждый выходной вывод каждой мостовой схемы соединен с выходным вентилем. Другие выводы выходных вентилей попарно объединены и соединены со сглаживающим конденсатором. Согласно изобретению объединенные выводы выходных вентилей образуют выход первого каскада. Каждый выходной вывод мостовой схемы соединен с одним выходным выводом одной аналогичной дополнительной мостовой схемы, второй выходной вывод которой соединен с выводом дополнительного выходного вентиля. Дополнительные выходные вентили другими выводами соединены с соответствующими дополнительными выходными вентилями другой дополнительной мостовой схемы и сглаживающим конденсатором, образуя выход следующего каскада. Вход каждой дополнительной мостовой схемы, образованный соединением двух вентилей, подключен через конденсатор к соответствующему входу соответствующей мостовой схемы, причем вентили одноименных плеч мостовых и дополнительных мостовых схем включены согласно.
К выходному выводу каждой дополнительной мостовой схемы, соединенному с дополнительным выходным вентилем, подсоединена выходным выводом следующая дополнительная мостовая схема, аналогичная первой, включенная также как и первая дополнительная мостовая схема и образующая выход следующего каскада.
Можно подсоединить любое заданное количество таких схем с образованием соответственно заданного количества каскадов, т.е. уровней напряжения.
По второму варианту технический результат достигается тем, что каскадный умножитель напряжения содержит две мостовые схемы, каждая из которых содержит два вентиля и два конденсатора. Точка соединения вентилей и точка соединения конденсаторов образуют вход мостовой схемы. Соответственно точки соединения вентиля с конденсатором образуют выход мостовой схемы. Мостовые схемы по входам соединены противофазно. Каждый выходной вывод каждой мостовой схемы соединен с выходным вентилем. Другие выводы выходных вентилей попарно объединены и соединены со сглаживающим конденсатором. Согласно изобретению объединенные выводы выходных вентилей образуют выход первого каскада. К первому выходному выводу первой мостовой схемы и второму выходному выводу второй мостовой схемы и ко второму выходному выводу первой мостовой схемы и первому выходному выводу второй мостовой схемы диагональю подсоединены по одной дополнительной мостовой схеме. Каждая дополнительная мостовая схема содержит два вентиля, которые включены в противоположные плечи дополнительной мостовой схемы, в два другие противоположные плеча которой включены конденсаторы, причем вентили одноименных плеч мостовой схемы и дополнительной мостовой схемы включены согласно. Каждый вывод второй диагонали дополнительной мостовой схемы соединен с дополнительным выходным вентилем, при этом дополнительные выходные вентили соответственно попарно объединены другими выводами. Объединенные выводы дополнительных выходных вентилей образуют выходные выводы следующего каскада, которые соединены с сглаживающим конденсатором.
К выходному выводу каждой дополнительной мостовой схемы, соединенному с дополнительным выходным вентилем, подсоединена выходным выводом следующая аналогичная первой дополнительная мостовая схема, включенная аналогично первой дополнительной мостовой схеме. При этом образуется выход следующего каскада.
Можно подсоединить любое заданное количество таких схем с образованием соответственно заданного количества каскадов, т.е. уровней напряжения.
На фиг.1 изображена схема первого каскада.
На фиг.2 - первый вариант каскадного умножителя напряжения.
На фиг.3 - второй вариант каскадного умножителя напряжения.
На фиг.4-5 представлены графики, поясняющие работу каскадного умножителя напряжения соответственно по первому и второму вариантам.
Схема первого каскада представляет собой две мостовые схемы, каждая из которых содержит два вентиля Д1, Д2 и Д3, Д4 и два конденсатора С1, С2 и С3, С4. Точки соединения вентилей и точки соединения конденсаторов образуют входные выводы мостовых схем. Мостовые схемы соединены входными выводами противофазно, причем входной вывод, образованный соединением вентилей Д1 и Д2, первой мостовой схемы соединен с входным выводом второй мостовой схемы, образованным соединением конденсаторов С3 и С4, и образует входной вывод 1 умножителя напряжения. Входной вывод первой мостовой схемы, образованный соединением конденсаторов С1 и С2, соединен с входным выводом второй мостовой схемы, образованным соединением вентелей Д3 и Д4, и образует входной вывод 2 умножителя напряжения. Входные выводы подключены к источнику питания, например, обмотке генератора.
Каждый выходной вывод 3, 4, 5, 6 мостовых схем соединен с соответствующим выходным вентилем Д5, Д6, Д7, Д8, причем вентили Д5, Д6 включены согласно с вентилями Д1 и Д2 соответственно, а вентили Д7, Д8 согласно с вентилями Д3 и Д4. Вентили Д5, Д6, Д7, Д8 другими выводами попарно объединены: Д5 с Д7 и Д6 с Д8, образуя выход первого каскада. К ним подсоединен сглаживающий конденсатор.
На основе указанной схемы строится каскадная схема умножения.
В первом варианте (фиг.2) к каждому выходному выводу мостовых схем подсоединена одна из аналогичных дополнительных мостовых схем Д9, Д10, С13, С14; Д11, Д12, С15, С16; Д13, Д14, С17, С18 и Д15, Д16, С19, С20. Соединение осуществлено следующим образом. К выходному выводу 3 подсоединена схема Д9, Д10, С13, С14. Точка соединения вентиля Д10 и конденсатора С14, образующая выходной вывод 21, соединена с выходным выводом 3 мостовой схемы. Точка соединения вентиля Д9 с конденсатором С13, образующая выходной вывод 17, соединена с выводом дополнительного выходного вентиля Д17. Точка соединения вентилей Д9 и Д10, образующая вывод 9, через два конденсатора С7 и С5 соединена с первым входным выводом 1 мостовых схем. Аналогичным образом к выходному выводу 4 первой мостовой схемы подключена дополнительная мостовая схема Д11, Д12, С15, С16. Причем к выходу 4 подключена точка соединения вентиля Д11 и конденсатора С15, образующая выходной вывод 22. Точка соединения двух вентилей Д11 и Д12, образующая вывод 10 через конденсаторы С6, С8, соединена с входным выводом 1 мостовых схем. Точка соединения вентиля Д12 и конденсатора С16, образующая выходной вывод 18 соединена с выводом дополнительного выходного вентиля Д18. Аналогично соединены выходной вывод 5 второй мостовой схемы с дополнительной мостовой схемой Д13, Д14, С17 и С18 и выходной вывод 6 с дополнительной мостовой схемой Д15, Д16, С19 и С20. При этом выходные выводы 19 и 20 указанных дополнительных мостовых схем соединены с дополнительными выходными вентилями Д19 и Д20. Дополнительные выходные вентили попарно объединены Д17 с Д19, а Д18 с Д20 с образованием выхода второго выходного каскада 25 и 26, к которым также подключен сглаживающий конденсатор.
К выходным выводам 18, 20, 17, 19 каждой дополнительной мостовой схемы второго каскада можно подключить любое заданное количество аналогичных мостовых схем для изменения коэффициента умножения напряжения.
Во втором варианте (фиг.3) к выходному выводу 4 и выходному выводу 5 соответственно первой и второй мостовой схемы подключена дополнительная мостовая схема Д9, Д11, С5, С7. Эта схема содержит в противоположных плечах вентили Д9 и Д11, а в других противоположных плечах - конденсаторы С5 и С7. Указанная дополнительная мостовая схема подключена к выходным выводам 5 и 4 одной диагональю, т.е. выводами 9, 1 таким образом, что вентили в одноименных плечах включены согласно, а именно Д9 с Д3 и Д11 с Д2.
Другие выходные выводы 13, 15 дополнительной мостовой схемы соединены с выводами дополнительных выходных вентилей Д13, Д15 соответственно.
К выходным выводам 3 и 6 соответственно первой и второй мостовой схемы подключена дополнительная мостовая схема Д10, Д12, С6, С8 аналогичная дополнительной мостовой схеме Д9, Д11, С5, С7. Одна диагональ этой дополнительной мостовой схемы подключена выходными выводами 10, 12 к выходным выводам 3 и 6 первой и второй мостовой схемы, а к другой диагонали, соответственно выводам 14, 16, подключены одни выводы дополнительных выходных вентилей Д14, Д16 соответственно.
Дополнительные выходные вентили Д13, Д15, Д14, Д16 другими выводами попарно объединены, а именно, Д13 с Д16 и Д15 с Д14, образуя выход 17 и 18 следующего каскада, которые соединены со своим сглаживающим конденсатором. Указанные дополнительные мостовые схемы выходной диагональю могут быть присоединены к следующим аналогичным дополнительным мостовым схемам для образования следующего каскада, что позволяет формировать напряжения с заданным уровнем.
Предложенная каскадная схема работает следующим образом. В первый полупериод заряжаются конденсаторы С2 и С3 соответственно через диоды Д2 и Д3 до напряжения источника питания. В следующий полупериод эти конденсаторы разряжаются на нагрузку, с образованием цепи из последовательно соединенных конденсаторов С2, С3 и источника. Одновременно происходит заряд конденсаторов С1 и С4 через диоды Д1 и Д4. Далее процесс заряда разряда повторяется. На выходе первого каскада формируется напряжение с постоянной составляющей, равной удвоенному амплитудному напряжению источника и пульсирующей составляющей с амплитудой, равной амплитуде напряжения источника и удвоенной частотой.
В следующем каскаде формирование напряжения осуществляется следующим образом. В момент разряда конденсаторов С2, С3 происходит заряд конденсаторов С6, С8 и С11, С9 до двойного напряжения сети. В следующие полупериоды происходит заряд конденсаторов С15, С16 и С17, С18. Разряд на нагрузку осуществляется по цепи С2, С15, С16, Д18, нагрузка второго каскада, Д19, С17, С18, С3, источник. Так как конденсаторы С17, С18 и С15, С16 заряжены до двойного напряжения, то на нагрузке формируется напряжение, имеющее постоянную составляющую, которая складывается из напряжений конденсаторов С17, С18, С3, С2, С15, С16, равное шестикратному амплитудному напряжению источника, и пульсирующей составляющей с амплитудой, равной амплитуде напряжения источника и удвоенной частотой. Аналогично работают в другие полупериоды другие две схемы этого каскада: Д9, Д10, С13, С14 и Д15, Д16, С19, С20. На выходе следующего каскада аналогичным образом формируется напряжение, имеющее десятикратную постоянную составляющую и пульсирующую составляющую.
Каскадная схема по второму варианту работает следующим образом. Первый каскад схемы работает также как и схема первого варианта. В каждом последующем каскаде дополнительно в цепь разряда на нагрузку включаются два конденсатора, например С5, С7. Таким образом, в каждом последующем каскаде постоянная составляющая напряжения увеличивается на величину, равную двойному амплитудному напряжению источника питания.
На фиг.4 представлен график, поясняющий работу каскадного умножителя напряжения по фиг.2
На графике в зоне а) отображены формируемые емкостные зарядные потенциалы, снятые с участков дополнительных мостовых схем;
в зоне б) отображены сформированные емкостные зарядные потенциалы, снятые с выводов соединенных дополнительных выходных вентилей без сглаживающего конденсатора.
Кривая 1, снята с т.1 относительно т.2 схемы представляет собой синусоиду.
Кривая 2, снята с т.2 относительно т.1 схемы представляет собой противофазную синусоиду.
В любой момент времени с выводов 1, 2 источника питания (генератора) относительно друг друга фиксируются прибором противофазные синусоиды, а на выводах выходных вентилей каждой дополнительной мостовой схемы формируются емкостные зарядные потенциалы.
Действующее значение синусоиды или противофазной синусоиды, снятое мультиметром ~Uд=12 вольт.
Амплитудное значение ~UA=12×1,414=17 вольт
Кривая 3 снята с т.6 относительно т.5 схемы, представляет собой плюсовой формируемый зарядный потенциал с конденсаторов С3, С4.
Кривая 3' снята с т. 5 относительно т.6 схемы, представляет собой минусовой формируемый зарядный потенциал с конденсаторов С3, С4.
Кривая 4 снята с т.4 относительно т.3 схемы, представляет собой плюсовой формируемый зарядный потенциал с конденсаторов C1, C2.
Кривая 4' снята с т.3 относительно т.4 схемы, представляет собой минусовой формируемый зарядный потенциал с конденсаторов C1, C2.
Кривая 5 снималась с вывода 8 относительно вывода 7 схемы без сглаживающего конденсатора и представляет собой плюсовой сформированный униполярный зарядный потенциал с пульсирующей составляющей удвоенной частоты.
Кривая 5' снималась с вывода 7 относительно вывода 8 схемы без сглаживающего конденсатора и представляет собой минусовой сформированный униполярный зарядный потенциал с пульсирующей составляющей удвоенной частоты. Действующее значение формируемых емкостных зарядных потенциалов кривых 3,3' и 4,4', зафиксированных мультиметром, +-U=34 вольта и составляет 34:12=2,83 Uд или 34:17=2UA.
Действующее значение униполярных емкостных зарядных потенциалов кривых 5 и 5' с выходов 8 и 7 без емкостного сглаживания, зафиксированных мультиметром, +-U=44 вольта и составляет 44:12=3,66 Uд или 44:17=2,6 UA.
Кривая 6 снята с т.20 относительно т. 19 схемы, представляет собой плюсовой формируемый зарядный потенциал с последовательно соединенных конденсаторов С17, С18, С3, С4, С19, С20.
Кривая 6' снята с т. 19 относительно т.20 схемы, представляет собой минусовой формируемый зарядный потенциал с последовательно соединенных конденсаторов С20, С19, С4, С3, С18, С17.
Кривая 7 снята с т. 18 относительно т. 17 схемы, представляет собой плюсовой формируемый зарядный потенциал с последовательно соединенных конденсаторов С13, С14, С1, С2, С15, С16.
Кривая 7' снята с т. 17 относительно т. 18 схемы, представляет собой минусовой формируемый зарядный потенциал с последовательно соединенных конденсаторов С16, С15, С2, С3, С14, С13.
Кривая 8 снималась с вывода 26 относительно вывода 25 схемы без сглаживающего конденсатора и представляет собой плюсовой сформированный униполярный зарядный потенциал с пульсирующей составляющей удвоенной частоты.
Кривая 8' снималась с вывода 25 относительно вывода 26 схемы без сглаживающего конденсатора и представляет собой минусовой сформированный униполярный зарядный потенциал с пульсирующей составляющей удвоенной частоты.
Действующее значение формируемых емкостных зарядных потенциалов кривых 6,6' и 7,7', зафиксированных мультиметром, +-U=102 вольта и составляет 102:12=8,33 Uд или 102:17=6,0 UA.
Действующее значение сформированных униполярных емкостных зарядных потенциалов кривых 8,5' и 6,6' с выходов 8,7 без емкостного сглаживания, зафиксированное мультиметром, +-U=112 вольт и составляет 112:12=9,33 Uд или 112:17=6,6 UA.
Графики показывают, что в верхней цепочке последовательно соединенных дополнительных мостовых схем суммируются формируемые емкостные зарядные потенциалы с последовательно соединенных емкостей, подключенных к входному выводу 2 мостовых схем.
В нижней цепочке последовательно соединенных дополнительных мостовых схем суммируются формируемые емкостные зарядные потенциалы с последовательно соединенных емкостей, подключенных к входному выводу 1 мостовых схем.
С дополнительных выходных вентилей, образующих выходные выводы каскадов, снимаются суммарные потенциалы с пульсирующей составляющей удвоенной частоты.
На фиг.5 представлен график, поясняющий работу каскадного умножителя напряжения по фиг.3.
На графике в зоне а) отображены формируемые зарядно-энергетические емкостные потенциалы, снятые с участков последовательно соединенных дополнительных мостовых схем, подключенных к выходным выводам 5, 4 мостовых схем;
в зоне б) отображены формируемые зарядно-энергетические емкостные потенциалы, снятые с участков последовательно соединенных дополнительных мостовых схем, подключенных к выходным выводам 6, 3 мостовых схем.
в зоне в) отображены сформированные униполярные зарядно-энергетические емкостные потенциалы, снятые с выводов дополнительных выходных вентилей без емкостного сглаживания.
Кривая 1, обозначенная красным цветом, снята с т.1 относительно т.2 схемы представляет собой синусоиду.
Кривая 2, обозначенная розовым цветом, снята с т.2 относительно т.1 схемы представляет собой противофазную синусоиду.
В любой момент времени на выводах 1, 2 источника питания (генератора) относительно друг друга фиксируются противофазные синусоиды, а на выводах выходных вентилей каждой дополнительной мостовой схемы униполярные зарядно-энергетические емкостные потенциалы.
Действующее значение синусоиды или противофазной синусоиды, зафиксированное мультиметром, ~Uд=12 вольт.
Амплитудное значение -UA=12×1,414=17 вольт
Кривая 3, обозначенная светло-зеленым цветом, означающая плюсовой формируемый зарядно-энергетический потенциал с переменной составляющей противофазной синусоиды, снята с т.4 относительно т.5.
Кривая 3', означающая минусовой формируемый зарядно-энергетический потенциал с переменной составляющей синусоиды, снята с т.5 относительно т.4.
Кривая 4, означающая плюсовой зарядно-энергетический потенциал с переменной составляющей синусоиды, снята с т.6 относительно т.3.
Кривая 4', означающая минусовой формируемый зарядно-энергетический потенциал с переменной составляющей противофазной синусоиды, снята с т.3 относительно т.6.
Кривая 5 снималась с вывода 8 относительно вывода 7 схемы без сглаживающего конденсатора и представляет собой плюсовой сформированный униполярный зарядно-энергетический потенциал с пульсирующей составляющей удвоенной частоты.
Кривая 5' снималась с вывода 7 относительно вывода 8 схемы без сглаживающего конденсатора и представляет собой минусовой сформированный униполярный зарядно-энергетический потенциал с пульсирующей составляющей удвоенной частоты.
Действующее значение формируемых емкостных зарядно-энергетических потенциалов 3,3' и 4,4', зафиксированных мультиметром, +-U=34 вольта и составляет 34:12=2,83 Uд или 34:17=2 UA.
Действующее значение сформированных униполярных емкостных зарядно-энергетических потенциалов кривых 5 и 5', снятых мультиметром с выходов 8 и 7 без емкостного сглаживания, +-U=44 вольта и составляет 44:12=3,66 Uд или 44:17=2,6 UA.
Кривая 6, означающая плюсовой формируемый зарядно-энергетический потенциал с переменной составляющей синусоиды, снята с т. 15 относительно т. 13.
Кривая 6', означающая минусовой формируемый зарядно-энергетический потенциал с переменной составляющей противофазной синусоиды, снята с т. 13 относительно т. 15.
Кривая 7, означающая плюсовой формируемый зарядно-энергетический потенциал с переменной составляющей противофазной синусоиды, снята с т. 14 относительно т. 16.
Кривая 4', означающая минусовой формируемый зарядно-энергетический потенциал с пульсирующей составляющей с удвоенной частотой, снята с т. 16 относительно т. 14.
Кривая 8 снималась с вывода 18 относительно вывода 17 схемы без сглаживающего конденсатора и представляет собой плюсовой сформированный униполярный зарядно-энергетический потенциал с пульсирующей составляющей удвоенной частоты.
Кривая 8' снималась с вывода 17 относительно вывода 18 схемы без сглаживающего конденсатора и представляет собой минусовой сформированный униполярный зарядно-энергетический потенциал с пульсирующей составляющей удвоенной частоты.
Действующее значение формируемых емкостных зарядно-энергетических потенциалов кривых 6,6' и 7,7' снятых мультиметром, +-U=68 вольта и составляет 68:12=5,67 Uд или 68:17=4 UA.
Действующее значение сформированных униполярных емкостных зарядно-энергетических потенциалов кривых 8 и 8', снятых мультиметром с выходов 8 и 7 без емкостного сглаживания, +-U=78 вольт и составляет 78:12=6,5 Uд или 78:17=4,6 UA.
Кривая 9, означающая плюсовой формируемый зарядно-энергетический потенциал с переменной составляющей противофазной синусоиды, снята с т.25 относительно т.23.
Кривая 9', означающая минусовой формируемый зарядно-энергетический потенциал с переменной составляющей синусоиды, снята с т.23 относительно т.25.
Кривая 10, означающая плюсовой формируемый зарядно-энергетический потенциал с переменной составляющей, снята с т.24 относительно т.26.
Кривая 10', означающая минусовой формируемый зарядно-энергетический потенциал с переменной составляющей противофазной синусоиды, снята с т.26 относительно т.24.
Кривая 11 снималась с вывода 28 относительно вывода 27 схемы без сглаживающего конденсатора и представляет собой плюсовой сформированный униполярный зарядно-энергетический потенциал с пульсирующей составляющей удвоенной частоты.
Кривая 11' снималась с вывода 27 относительно вывода 28 схемы без сглаживающего конденсатора и представляет собой минусовой сформированный униполярный зарядно-энергетический потенциал с пульсирующей составляющей удвоенной частоты.
Действующее значение формируемых емкостных зарядно-энергетических потенциалов кривых 9,9' и 10,10', снятого мультиметром, +-U=102 вольта и составляет 102:12=8,5 Uд или 102:17=6 UA.
Действующее значение сформированных униполярных зарядно-энергетических потенциалов графиков кривых 11 и 11', снятых мультиметром, +-U=112 вольт и составляет 112:12=9,33 Uд или 112:17=6,6 UA.
Графики показывают, что в каждом столбце последовательно соединенных дополнительных мостовых схем в каждой схеме противофазно формируется очередной емкостной энергетический потенциал, который суммируется с потенциалом, формируемым в предыдущем уровне.
Приведенные на фиг.4-5 графики подтверждают координатную симметричность каскадного умножителя напряжения первого варианта и симметричность второго варианта как по входам подключения к обмотке генератора, так и по выходам сформированных униполярных потенциалов как в построении схемы, так и в работе каждого участка схемы. Они наглядно подтверждают идеальность создания координатно-симметричного индуктивно емкостного преобразователя и на его основе двух видов координатно-симметричного и симметричного каскадных генераторов с достигаемым высоким кпд. Совокупность формируемых емкостных потенциалов обеспечивает в нагрузочном режиме равномерное распределение тока по сечению проводника. Это основное преимущество предлагаемого изобретения.
Claims (4)
1. Каскадный умножитель напряжения, содержащий две мостовые схемы, каждая из которых содержит два вентиля и два конденсатора, причем точка соединения вентилей и точка соединения конденсаторов образуют вход мостовой схемы, а точки соединения каждого вентиля с одним из конденсаторов образуют соответственно выход мостовой схемы, причем мостовые схемы по входам соединены противофазно, а каждый выходной вывод мостовых схем соединен с одним из выводов соответствующего выходного вентиля, другие выводы выходных вентилей попарно объединены и соединены со сглаживающим конденсатором, отличающийся тем, что объединенные выводы выходных вентилей образуют выход первого каскада, каждый выходной вывод мостовых схем соединен с одним выходным выводом соответствующей дополнительной мостовой схемы, второй выходной вывод которой соединен с выводом дополнительного выходного вентиля, другие выводы дополнительных выходных вентилей соединены с соответствующими дополнительными выходным вентилем и сглаживающим конденсатором, образуя выход следующего каскада, вход каждой дополнительной мостовой схемы, образованный соединением двух вентилей, соединен через конденсатор с соответствующим входом мостовой схемы, причем вентили одноименных плеч мостовых и дополнительных мостовых схем включены согласно.
2. Каскадный умножитель по п.1, отличающийся тем, что к выходному выводу, соединенному с дополнительным выходным вентилем каждой дополнительной мостовой схемы, выходным выводом подсоединена следующая дополнительная мостовая схема, аналогичная первой, включенная аналогично первой дополнительной мостовой схеме с образованием выхода следующего каскада.
3. Каскадный умножитель напряжения, содержащий две мостовые схемы, каждая из которых содержит два вентиля и два конденсатора, причем точка соединения вентилей и точка соединения конденсаторов образуют вход мостовой схемы, а точки соединения вентиля с одним из конденсаторов соответственно образуют выход мостовой схемы, причем мостовые схемы по входам соединены противофазно, каждый выходной вывод мостовых схем соединен с одним выводом выходных вентилей, другие выводы выходных вентилей попарно объединены и соединены со сглаживающим конденсатором, отличающийся тем, что объединенные выводы выходных вентилей образуют выход первого каскада, первый выходной вывод первой мостовой схемы и второй выходной вывод второй мостовой схемы и второй выходной вывод первой мостовой схемы и первый выходной вывод второй мостовой схемы соединены с диагональю соответственно первой и второй дополнительными мостовыми схемами, каждая из которых содержит два вентиля, включенные в противоположные плечи дополнительной мостовой схемы, в два другие противоположные плеча которой включены конденсаторы, причем вентили мостовой схемы и дополнительной мостовой схемы включены согласно, каждый выходной вывод второй диагонали каждой дополнительной мостовой схемы соединен с одним выводом соответствующего дополнительного выходного вентиля, которые соответственно попарно объединены другими выводами, образуя выходные выводы следующего каскада, которые соединены с соответствующим сглаживающим конденсатором.
4. Каскадный умножитель по п.3, отличающийся тем, что к выходному выводу, который соединен с дополнительным выходным вентилем каждой дополнительной мостовой схемы, выходным выводом подсоединена следующая аналогичная первой дополнительная мостовая схема, включенная аналогично первой дополнительной мостовой схеме с образованием выхода следующего каскада.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003125945/09A RU2246788C1 (ru) | 2003-08-26 | 2003-08-26 | Каскадный умножитель напряжения (варианты) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003125945/09A RU2246788C1 (ru) | 2003-08-26 | 2003-08-26 | Каскадный умножитель напряжения (варианты) |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2246788C1 true RU2246788C1 (ru) | 2005-02-20 |
| RU2003125945A RU2003125945A (ru) | 2005-02-27 |
Family
ID=35218835
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2003125945/09A RU2246788C1 (ru) | 2003-08-26 | 2003-08-26 | Каскадный умножитель напряжения (варианты) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2246788C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2505914C2 (ru) * | 2010-06-25 | 2014-01-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Новосибирский государственный технический университет" | Преобразователь постоянного напряжения |
-
2003
- 2003-08-26 RU RU2003125945/09A patent/RU2246788C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2505914C2 (ru) * | 2010-06-25 | 2014-01-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Новосибирский государственный технический университет" | Преобразователь постоянного напряжения |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2003125945A (ru) | 2005-02-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Dhanamjayulu et al. | Design and implementation of seventeen level inverter with reduced components | |
| Samizadeh et al. | A new topology of switched-capacitor multilevel inverter with eliminating leakage current | |
| Mondol et al. | Compact three phase multilevel inverter for low and medium power photovoltaic systems | |
| McGrath et al. | A comparison of multicarrier PWM strategies for cascaded and neutral point clamped multilevel inverters | |
| Ali et al. | A generalized multilevel inverter topology with reduction of total standing voltage | |
| Almakhles et al. | Switched capacitor-based 13L inverter topology for high-frequency AC power distribution system | |
| Arikesh et al. | Modular multilevel inverter for renewable energy applications | |
| RU2246788C1 (ru) | Каскадный умножитель напряжения (варианты) | |
| Hussein | Multilevel level single phase inverter implementation for reduced harmonic contents | |
| Pabon et al. | Total harmonic distortion optimization of the line voltage in single source cascaded multilevel converter | |
| Sengolrajan et al. | Comparative study of multicarrier PWM techniques for seven level cascaded Z-source inverter | |
| Ahmed et al. | A new flying capacitor multilevel converter topology with reduction of power electronic components | |
| Suresh et al. | Three-level active neutral point clamped DSTATCOM with Interval Type-2 fuzzy logic controller | |
| RU2255410C1 (ru) | Каскадный умножитель напряжения (варианты) | |
| Khairnar et al. | Performance Analysis of Diode Clamped 3 Level MOSFET Based Inverter | |
| Khanmohammadi et al. | A new algorithm for three-phase to single-phase ac/ac matrix converters | |
| Kurwale et al. | Performance analysis of modular multilevel converter (MMC) with continuous and discontinuous pulse width modulation (PWM) | |
| Priyadarsini et al. | Analysis and simulation study of extended boost z-source sparse matrix converter | |
| Sukanya et al. | A new topology of multilevel inverter with reduced number of switches and increased efficiency | |
| Luu et al. | Study on harmonic transfer in a two-terminal MMC-based HVDC system considering AC background harmonics | |
| Parla et al. | Design of a three phase Z-source inverter for photovoltaic systems | |
| Astomo et al. | A Design of Diode-Clamped 11-Level Inverter and Its Harmonic Effect on Transformer Losses | |
| RU2703263C1 (ru) | Коммутируемая конденсаторная установка (варианты) | |
| Sathyavani et al. | Investigation of level doubling network (LDN) integrated three-phase cascaded H-bridge (CHB) MLI configuration | |
| Siddique et al. | A new seven-level inverter topology with reduced switch number |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090827 |