RU2278460C2 - Non-symmetrical transformer of direct voltage to direct voltage - Google Patents

Non-symmetrical transformer of direct voltage to direct voltage Download PDF

Info

Publication number
RU2278460C2
RU2278460C2 RU2004127696/09A RU2004127696A RU2278460C2 RU 2278460 C2 RU2278460 C2 RU 2278460C2 RU 2004127696/09 A RU2004127696/09 A RU 2004127696/09A RU 2004127696 A RU2004127696 A RU 2004127696A RU 2278460 C2 RU2278460 C2 RU 2278460C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
transformer
direct voltage
additional
output capacitor
secondary winding
Prior art date
Application number
RU2004127696/09A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2004127696A (en
Inventor
Олег Лазаревич Гильбурд (RU)
Олег Лазаревич Гильбурд
Борис Андреевич Гусев (RU)
Борис Андреевич Гусев
Original Assignee
ЗАО "Связь инжиниринг"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ЗАО "Связь инжиниринг" filed Critical ЗАО "Связь инжиниринг"
Priority to RU2004127696/09A priority Critical patent/RU2278460C2/en
Publication of RU2004127696A publication Critical patent/RU2004127696A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2278460C2 publication Critical patent/RU2278460C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

FIELD: electric engineering, possible use as transformer of direct voltage to direct voltage for engineering of various secondary electric power sources.
SUBSTANCE: transformer contains transformer, electronic keys, connected to primary winding of transformer and to output capacitor, while secondary winding is connected to diodes and through inductance to output capacitor. Device also contains additional diode and commutating transistor element. Secondary winding of transformer is provided with additional portion, which through additional diode is connected to electronic key.
EFFECT: increased reliability while maintaining efficiency of transformer.
2 dwg

Description

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в качестве преобразователя постоянного напряжения в постоянное при разработке различных источников вторичного электропитания.The invention relates to the field of electrical engineering and can be used as a DC to DC converter when developing various sources of secondary power supply.

Известен преобразователь, в котором преобразование постоянного напряжения в переменное осуществляется с использованием мостового преобразователя переменного напряжения в постоянное с дальнейшим преобразованием постоянного напряжения в постоянное требуемых параметров (патент РФ №2006161, кл. Н 02 М 7/04 от 28.05.94 г.).A known converter in which the conversion of direct voltage to alternating voltage is carried out using a bridge converter of alternating voltage to constant with further conversion of direct voltage to constant of the required parameters (RF patent No. 2006161, CL N 02 M 7/04 from 05/28/94).

Недостатком данного устройства является то, что оно содержит много элементов, обуславливающих относительно низкую надежность данного преобразователя.The disadvantage of this device is that it contains many elements, causing a relatively low reliability of this Converter.

Так, наличие основного и дополнительного инверторов, блока управления ими и электронными ключами по выбранному закону управления хотя и улучшает динамические характеристики преобразователя, надежность при этом остается относительно низкой.So, the presence of the main and additional inverters, a control unit for them and electronic keys according to the selected control law, although it improves the dynamic characteristics of the converter, the reliability remains relatively low.

Наиболее близкими техническим решением по совокупности существенных признаков, является преобразователь постоянного напряжения в постоянное, описанное в патенте США №5754413, кл. МКИ Н 02 М 3/22 от 19.05.1998 г.The closest technical solution for the combination of essential features is a DC-DC to DC converter, described in US patent No. 5754413, class. MKI N 02 M 3/22 dated 05/19/1998

Данный преобразователь содержит трансформаторы, электронные ключи, соединенные с входным конденсатором и первичной обмоткой одного из трансформаторов, вторичная обмотка которого соединена с диодами и через индуктивность - с выходным конденсатором.This converter contains transformers, electronic keys connected to the input capacitor and the primary winding of one of the transformers, the secondary winding of which is connected to the diodes and through the inductance to the output capacitor.

Недостатком данного преобразователя является то, что он обладает недостаточной надежностью в работе, вызванное тем, что при работе имеет место высокое обратное напряжение на диоде, соединенном с индуктивностью и выходным конденсатором. Хотя наличие двух трансформаторов и снижает обратное напряжение на диоде, однако имеет место сверхтоки и при низких значениях напряжения на выходном конденсаторе.The disadvantage of this converter is that it has insufficient reliability due to the fact that during operation there is a high reverse voltage on the diode connected to the inductance and the output capacitor. Although the presence of two transformers reduces the reverse voltage at the diode, however, overcurrents also occur at low voltage values at the output capacitor.

Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, заключается в повышении надежности при сохранении КПД преобразователя.The problem to which the claimed invention is directed, is to increase reliability while maintaining the efficiency of the converter.

Поставленная задача решается за счет того, что несимметричный преобразователь постоянного напряжения в постоянное, содержащий трансформатор, два последовательно включенных электронных ключа, соединенных с первичной обмоткой трансформатора и с входным конденсатором, а вторичная обмотка соединена с диодами и через индуктивность с выходным конденсатором, снабжен дополнительными диодом и электронным ключом, а вторичная обмотка трансформатора снабжена дополнительным участком, при этом конец дополнительного участка вторичной обмотки через дополнительный диод соединен с дополнительным электронным ключом, катод которого соединен с катодами диодов.The problem is solved due to the fact that the asymmetrical DC-DC converter containing a transformer, two series-connected electronic keys connected to the primary winding of the transformer and the input capacitor, and the secondary winding is connected to the diodes and through the inductance with the output capacitor, is equipped with additional diode and an electronic key, and the secondary winding of the transformer is equipped with an additional section, while the end of the additional section of the secondary winding h Res additional diode is connected to an additional electronic switch, the cathode of which is connected to the cathodes of diodes.

На фиг.1 представлена принципиальная схема несимметричного преобразователя постоянного напряжения в постоянное. На фиг.2 - выходная характеристика преобразователя. Преобразователь содержит трансформатор 1 с первичной обмоткой 2 и вторичной обмоткой 3 с дополнительным участком 4, электронные ключи 5 и 6, диоды 7, 8 и 9. Один конец обмотки 2 соединен со входным конденсатором 10, а другой конец ее с общей точкой электронных ключей 5 и 6. Основной участок 3 вторичной обмотки соединен с анодами диодов 7 и 8, катоды которых через индуктивность 11 соединены с выходным конденсатором 12. Конец дополнительного участка 4 вторичной обмотки соединен с анодом дополнительного диода 9, катод которого соединен с дополнительным электронным ключом 13, катод которого соединен с катодами диодов 7 и 8.Figure 1 presents a schematic diagram of an asymmetric DC-DC to DC converter. Figure 2 - output characteristic of the Converter. The converter contains a transformer 1 with a primary winding 2 and a secondary winding 3 with an additional section 4, electronic keys 5 and 6, diodes 7, 8 and 9. One end of the winding 2 is connected to the input capacitor 10, and the other end to a common point of the electronic keys 5 and 6. The main section 3 of the secondary winding is connected to the anodes of the diodes 7 and 8, the cathodes of which are connected through the inductance 11 to the output capacitor 12. The end of the additional section 4 of the secondary winding is connected to the anode of the additional diode 9, the cathode of which is connected to the additional ele a cathode key 13, the cathode of which is connected to the cathodes of the diodes 7 and 8.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Электронные ключи попеременно включаются с большой частотой. В начальный момент, когда выходной конденсатор 12 разряжен, открывается электронный ключ 5 и ток индуктивности 11 возрастает по цепи: 3-7-11-12-3, а при запирании - спадает по цепи: 11-12-8-11. Одновременно при запирании ключа 5 открывается ключ 6 и энергия, запасенная в индуктивности рассеивания первичной обмотки 2 трансформатора 1, рекуперируется во входной конденсатор 10, что приводит к размагничиванию трансформатора.Electronic keys alternately turn on with a high frequency. At the initial moment, when the output capacitor 12 is discharged, the electronic switch 5 opens and the inductance current 11 increases along the circuit: 3-7-11-12-3, and when locked, it drops along the circuit: 11-12-8-11. At the same time, when the key 5 is locked, the key 6 is opened and the energy stored in the dissipation inductance of the primary winding 2 of the transformer 1 is recovered in the input capacitor 10, which leads to the demagnetization of the transformer.

При достижении напряжения на выходном конденсаторе определенной величины, соответствующей коэффициенту трансформации обмоток 2 и 3, открывается дополнительный электронный ключ 13 и зарядка выходного конденсатора осуществляется по цепи: 12-3-4-9-13-11-12 при включенном ключе 5.When the voltage at the output capacitor of a certain value corresponding to the transformation coefficient of the windings 2 and 3 is reached, an additional electronic switch 13 is opened and the output capacitor is charged through the circuit: 12-3-4-9-13-11-12 with the key 5 on.

Благодаря тому, что преобразователь выполнен с изменяющимся коэффициентом трансформации, удается снизить сверхтоки, протекающие через диод 8 в начале зарядки выходного конденсатора и в режиме ограничения тока при малых значениях напряжения выходного конденсатора (фиг.2).Due to the fact that the converter is made with a changing transformation coefficient, it is possible to reduce the overcurrents flowing through the diode 8 at the beginning of charging the output capacitor and in the current limiting mode at low voltage values of the output capacitor (Fig. 2).

Таким образом наличие дополнительных диода и электронного ключа позволяет повысить надежность работы преобразователя при сохранении высокого значения КПД преобразователя.Thus, the presence of additional diode and electronic key can improve the reliability of the converter while maintaining a high value of the efficiency of the converter.

Claims (1)

Несимметричный преобразователь постоянного напряжения в постоянное, содержащий трансформатор, два последовательно включенных электронных ключа, соединенных с первичной обмоткой трансформатора и с выходным конденсатором, а вторичная обмотка соединена с диодами и через индуктивность с выходным конденсатором, отличающийся тем, что он снабжен дополнительным диодом и электронным ключом, а вторичная обмотка трансформатора снабжена дополнительным участком, при этом конец дополнительного участка вторичной обмотки через дополнительный диод соединен с дополнительным электронным ключом, катод которого соединен с катодами диодов.An asymmetrical DC-DC converter containing a transformer, two series-connected electronic keys connected to the primary winding of the transformer and to the output capacitor, and the secondary winding is connected to the diodes and through the inductance to the output capacitor, characterized in that it is equipped with an additional diode and an electronic key and the secondary winding of the transformer is equipped with an additional section, while the end of the additional section of the secondary winding through an additional di One is connected to an additional electronic key, the cathode of which is connected to the cathodes of the diodes.
RU2004127696/09A 2004-09-17 2004-09-17 Non-symmetrical transformer of direct voltage to direct voltage RU2278460C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004127696/09A RU2278460C2 (en) 2004-09-17 2004-09-17 Non-symmetrical transformer of direct voltage to direct voltage

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004127696/09A RU2278460C2 (en) 2004-09-17 2004-09-17 Non-symmetrical transformer of direct voltage to direct voltage

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2004127696A RU2004127696A (en) 2006-02-20
RU2278460C2 true RU2278460C2 (en) 2006-06-20

Family

ID=36050796

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004127696/09A RU2278460C2 (en) 2004-09-17 2004-09-17 Non-symmetrical transformer of direct voltage to direct voltage

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2278460C2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
RU2004127696A (en) 2006-02-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Cho et al. A half-bridge LLC resonant converter adopting boost PWM control scheme for hold-up state operation
US8441812B2 (en) Series resonant converter having a circuit configuration that prevents leading current
KR101444734B1 (en) Pulse power system with active voltage droop control
Lo et al. Active-clamping ZVS flyback converter employing two transformers
US8259469B2 (en) Current ripple reduction power conversion circuits
US20070096696A1 (en) System and method for charging a battery
US20100045208A1 (en) Circuit Arrangement for Operating at Least One Semiconductor Light Source
JP5642621B2 (en) Switching power supply
JP6840032B2 (en) Insulated switching power supply
US7944188B1 (en) Power converter circuits having bipolar outputs and bipolar inputs
JP6241334B2 (en) Current resonance type DCDC converter
CN109245545B (en) High-voltage gain LCL resonant DC-DC converter
Kim et al. Efficient LLC resonant converter with a simple hold-up time compensation in voltage doubler rectifier
CN114640255A (en) Series resonant converter and control method thereof
JP2013132175A (en) Series resonant converter circuit
JP5831275B2 (en) Power converter and driving method thereof
KR100988324B1 (en) High step-up dc-dc converter with high efficiency
JP3591635B2 (en) DC-DC converter
RU2278460C2 (en) Non-symmetrical transformer of direct voltage to direct voltage
JP5141982B2 (en) Power supply
KR102142630B1 (en) Driving circuit of voltage driven synchronous rectifier
KR101372825B1 (en) Step up converter
CN112673561B (en) Power conversion device and control method for power conversion device
KR101435469B1 (en) Zero voltage switching dc-dc converter
US6008997A (en) Series resonant converter with inherent short circuit protection

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20070918

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20090510

PD4A Correction of name of patent owner
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20190918