RU2307441C1 - Method for reducing dynamic losses in electric energy transformers - Google Patents
Method for reducing dynamic losses in electric energy transformers Download PDFInfo
- Publication number
- RU2307441C1 RU2307441C1 RU2006100572/09A RU2006100572A RU2307441C1 RU 2307441 C1 RU2307441 C1 RU 2307441C1 RU 2006100572/09 A RU2006100572/09 A RU 2006100572/09A RU 2006100572 A RU2006100572 A RU 2006100572A RU 2307441 C1 RU2307441 C1 RU 2307441C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- current
- key
- zero
- transformer
- converter
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Dc-Dc Converters (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к электротехнике и может быт использовано в преобразователях электроэнергии, например в повышающих и понижающих преобразователях.The invention relates to electrical engineering and can be used in electric power converters, for example in step-up and step-down converters.
Известен способ снижения динамических потерь при включении ключа в повышающем преобразователе (корректоре мощности) [1], заключающийся в ограничении тока восстановления диода преобразователя, основанный на введении в схему преобразователя последовательно диоду преобразователя устройства, содержащего индуктивный элемент, параллельно которому подсоединены последовательно включенные диод и резистор. Преимуществом такого способа является снижение потерь при включении ключа преобразователя. Недостатком является то, что остаются потери при выключении ключа преобразователя, а также добавляются потери в резисторе устройства.There is a method of reducing dynamic losses when the key is turned on in a boost converter (power corrector) [1], which consists in limiting the recovery current of the converter diode, based on introducing into the converter circuit the diode of the converter in series with the inductive element, in parallel with which the diode and resistor are connected in series . The advantage of this method is the reduction of losses when turning on the converter key. The disadvantage is that losses remain when the converter key is turned off, and losses are added to the device resistor.
Наиболее близким аналогом, выбранным в качестве прототипа [2] (фиг.3), является способ снижения потерь в повышающем преобразователе (корректоре мощности) с помощью подсоединенного к преобразователю устройства, содержащего конденсатор, генератор импульсов тока, содержащий последовательно соединенные индуктивный элемент и ключ с нулевой обратной проводимостью, например тиристор или соединенные последовательно транзистор и диод, и устройство отвода энергии от генератора импульсов тока, заключающийся в том, что выключают диоды и ключи преобразователя, соединенные между собой параллельно по переменному току, при нулевом напряжении с помощью конденсатора устройства, подключенного параллельно по переменному току к упомянутым диодам и ключам преобразователя, включают требуемый из упомянутых ключей преобразователя при нулевом напряжении путем предварительного обнуления напряжения на упомянутом ключе посредством подачи импульса тока между выводами упомянутого ключа от генератора импульсов тока, включают ключ генератора импульсов тока при нулевом токе за счет наличия индуктивного элемента, включенного последовательно ключу генератора импульсов тока.The closest analogue selected as a prototype [2] (Fig. 3) is a method of reducing losses in a boost converter (power corrector) using a device containing a capacitor connected to the converter, a current pulse generator containing an inductive element and a key with zero reverse conductivity, for example, a thyristor or a transistor and a diode connected in series, and a device for removing energy from a current pulse generator, which consists in turning off the diodes and the Browsers connected to each other in parallel with alternating current at zero voltage using a capacitor of a device connected in parallel with alternating current to said diodes and converter keys include the required of said converter keys at zero voltage by first resetting the voltage on said key by applying a current pulse between the terminals of the said key from the current pulse generator, include the key of the current pulse generator at zero current due to the presence of ind inactive element connected in series with the key of the current pulse generator.
Упомянутое устройство для осуществления указанного способа подсоединяют своим входом параллельно требуемому ключу преобразователя, к которому могут быть подключены параллельно по переменному току другие ключи и диоды преобразователя.The said device for implementing the indicated method is connected with its input parallel to the required converter key, to which other keys and converter diodes can be connected in parallel via alternating current.
Преимуществом указанного способа является коммутация диодов и ключей преобразователя при нулевом напряжении.An advantage of this method is the switching of diodes and converter keys at zero voltage.
Недостатком является наличие динамических потерь при выключении не зашунтированного конденсатором ключа генератора импульсов тока при протекании через него тока индуктивного элемента генератора импульсов тока, причем превышающего ток ключа преобразователя.The disadvantage is the presence of dynamic losses when the current pulse generator generator is not shunted by the capacitor when the current of the inductive element of the current pulse generator flows through it, more than the current of the converter key.
Техническим результатом изобретения является снижение динамических потерь в преобразователях электроэнергии.The technical result of the invention is to reduce dynamic losses in power converters.
Технический результат по предлагаемому способу достигается тем, что уменьшают потери в устройстве, подсоединяемом к преобразователю, содержащем конденсатор, генератор импульсов тока, содержащий последовательно соединенные индуктивный элемент и ключ с нулевой обратной проводимостью, например тиристор или соединенные последовательно транзистор и диод, и устройство отвода энергии от генератора импульсов тока, благодаря тому, что выключают ключ генератора импульсов тока при нулевом токе путем ограничения длительности импульса тока, вырабатываемого генератором импульсов тока, посредством введения в состав генератора импульсов тока энергетического буфера, например конденсатора, последовательно с упомянутыми индуктивным элементом и ключом.The technical result of the proposed method is achieved in that they reduce losses in a device connected to a converter containing a capacitor, a current pulse generator containing an inductive element and a key with zero reverse conductivity connected in series, for example a thyristor or a transistor and a diode connected in series, and an energy removal device from the current pulse generator, due to the fact that you turn off the key of the current pulse generator at zero current by limiting the duration of the current pulse, you It is activated a current pulse generator, by the introduction of the current pulse generator of the energy buffer, such as a capacitor in series with said inductive element and key.
Сущность изобретения поясняется чертежами.The invention is illustrated by drawings.
На фиг.1 представлены часть структурной силовой схемы преобразователя и структурная силовая схема заявляемого устройства.Figure 1 presents part of the structural power circuit of the Converter and the structural power circuit of the inventive device.
На фиг.2 представлены эпюры напряжений и токов, поясняющих работу схемы, представленной на фиг.1.In Fig.2 presents plots of voltages and currents explaining the operation of the circuit shown in Fig.1.
На фиг.3 представлены часть структурной силовой схемы преобразователя и структурная силовая схема прототипа устройства [2].Figure 3 presents part of the structural power circuit of the Converter and the structural power circuit of the prototype device [2].
Предложенный способ может быть осуществлен с помощью подсоединенного к преобразователю 1 устройства 1, представленного на фиг.1. Параллельно требуемому ключу 3 преобразователя 1, к которому могут быть подключены параллельно по переменному току другие ключи и диоды 4 преобразователя 1 (здесь контур 5 обводит уровни постоянных потенциалов), подсоединен вход устройства 2. Устройство 2 содержит параллельно своему входу конденсатор 6 и генератор импульсов тока 7, состоящий из последовательно соединенных индуктивного элемента 8, ключа с нулевой обратной проводимостью 9 и энергетического буфера 10, а также содержит устройство отвода энергии 11 от генератора импульсов тока 7, например, обратно в преобразователь 1.The proposed method can be implemented using connected to the Converter 1 device 1, shown in Fig.1. Parallel to the required
Работа устройства осуществляется следующим образом (фиг.1 и 2). По приходе сигнала управления в момент времени t1 о необходимости обнуления напряжения на требуемом ключе 3 включают ключ 9. Включение последнего происходит при ноле тока, то есть с низкими потерями, вследствие наличия последовательно включенного ему индуктивного элемента 8. По мере роста тока по цепи генератора импульсов тока 7 происходит снижение напряжения на требуемом ключе 3, что приводит к смене знака напряжения на индуктивном элементе 8 в момент максимума тока индуктивного элемента 8, а также к обнулению напряжения на требуемом ключе 3 в момент t2 - в этот момент ключ 3 включают с низкими потерями. После смены знака напряжения на индуктивном элементе 8 ток через последний, а значит и через ключ 9 начинает уменьшаться и становится равным нулю в момент t3. Далее обратный ток в индуктивном элементе 8 не возникает (с точностью до неидеальных свойств ключа 9) вследствие нулевой обратной проводимости ключа 9. В момент t3 ключ 9 выключают с низкими потерями.The operation of the device is as follows (Fig.1 and 2). Upon the arrival of the control signal at time t 1 about the need to zero the voltage on the required
При протекании вышеописанного процесса происходит передача определенной энергии в энергетический буфер. Вывод этой энергии, например, обратно в преобразователь 1 осуществляется устройством отвода энергии 11, например рекуперационным устройством.When the above process occurs, a certain energy is transferred to the energy buffer. The output of this energy, for example, back to the converter 1 is carried out by the
Далее в момент t4 ключ 3 выключают и напряжение на последнем вырастает за время, большее, чем время закрытия ключа 3, в силу наличия параллельно подсоединенного к последнему конденсатора 6. Это обеспечивает низкие потери при выключении ключа 3, то есть выключение при нулевом напряжении.Further, at time t 4,
В момент времени t5 процесс повторяется снова.At time t 5, the process repeats again.
Если в составе энергетического буфера 10 на его входе используют согласующий или разделительный трансформатор, то в качестве индуктивного элемента 8 используют индуктивность рассеяния трансформатора.If, as part of the energy buffer 10, a matching or isolation transformer is used at its input, then the transformer inductance is used as the
Анализ известных технических решений показал, что предложенный способ снижения динамических потерь в преобразователях электроэнергии проявляет новые свойства, заключающиеся в снижении динамических потерь в преобразователях электроэнергии.An analysis of the known technical solutions showed that the proposed method of reducing dynamic losses in electric power converters exhibits new properties, which include reducing dynamic losses in electric power converters.
Источники информацииInformation sources
1. Бономорский П. и др. Базовый блок источника питания с коррекцией коэффициента мощности для ПК // Электронные компоненты, 2002, №8, стр.107-110.1. Bonomorsky P. et al. Base unit of a power supply with power factor correction for a PC // Electronic Components, 2002, No. 8, pp. 107-110.
2. W.A.Tabisz and F.C.Lee, "Zero-voltage switching multi-resonant technique - a novel approach to impruve performance of high frequency quasi-resonant converters", IEEE Power Electronics Specialists Conference, 1988.2. W.A. Tabisz and F.C. Lee, "Zero-voltage switching multi-resonant technique - a novel approach to impruve performance of high frequency quasi-resonant converters", IEEE Power Electronics Specialists Conference, 1988.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006100572/09A RU2307441C1 (en) | 2006-01-10 | 2006-01-10 | Method for reducing dynamic losses in electric energy transformers |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006100572/09A RU2307441C1 (en) | 2006-01-10 | 2006-01-10 | Method for reducing dynamic losses in electric energy transformers |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2307441C1 true RU2307441C1 (en) | 2007-09-27 |
Family
ID=38954324
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006100572/09A RU2307441C1 (en) | 2006-01-10 | 2006-01-10 | Method for reducing dynamic losses in electric energy transformers |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2307441C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2449460C1 (en) * | 2008-01-21 | 2012-04-27 | Абб Текнолоджи Аг | Voltage source converter and control method for this converter |
RU2725623C1 (en) * | 2020-02-21 | 2020-07-03 | Акционерное общество "Чебоксарский электроаппаратный завод" | Device for zero-voltage quasi-resonance type |
RU2738852C1 (en) * | 2020-06-10 | 2020-12-17 | Андрей Витальевич Шепелин | Bidirectional voltage zeroing quasi-resonant device |
-
2006
- 2006-01-10 RU RU2006100572/09A patent/RU2307441C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2449460C1 (en) * | 2008-01-21 | 2012-04-27 | Абб Текнолоджи Аг | Voltage source converter and control method for this converter |
RU2725623C1 (en) * | 2020-02-21 | 2020-07-03 | Акционерное общество "Чебоксарский электроаппаратный завод" | Device for zero-voltage quasi-resonance type |
RU2738852C1 (en) * | 2020-06-10 | 2020-12-17 | Андрей Витальевич Шепелин | Bidirectional voltage zeroing quasi-resonant device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102882377B (en) | Synchronous rectifying control method and circuit | |
US7535733B2 (en) | Method of controlling DC-to-DC converter whereby switching control sequence applied to switching elements suppresses voltage surges at timings of switch-off of switching elements | |
CN101034853A (en) | Switching power supply apparatus | |
Lakshminarasamma et al. | A family of auxiliary switch ZVS-PWM DC–DC converters with coupled inductor | |
EP1990901A3 (en) | Resonance type electric power conversion apparatus and method | |
US11146250B2 (en) | Pulse voltage generation device, method, and controller | |
Liu et al. | High step-up Y-source inverter with reduced DC-link voltage spikes | |
CN107769529B (en) | Soft-off circuit of power device | |
CN111464034A (en) | Power converter, synchronous rectifier controller for switch mode power supply and method thereof | |
US10148196B2 (en) | Inverter and control method thereof | |
Chen et al. | Analysis and implementation of an interleaved series input parallel output active clamp forward converter | |
US7450404B2 (en) | Switching power supply and ZVS method thereof | |
JPH07163139A (en) | High efficiency regulator of switching method | |
RU2307441C1 (en) | Method for reducing dynamic losses in electric energy transformers | |
TWI569566B (en) | High voltage gain power converter | |
Koo et al. | A new zero voltage switching active clamp flyback converter | |
CN217931786U (en) | Phase compensation sampling circuit | |
TWI586092B (en) | Single-stage ac-to-dc converter | |
JP4172569B2 (en) | Switching power supply | |
RU32331U1 (en) | Flyback DC-DC Converter | |
Thongsongyod et al. | High step-up ratio DC-DC converter using Class-E resonant inverter and Class-DE rectifier for low voltage DC sources | |
CN101378197B (en) | Charger with boundary mode control | |
Mousavian et al. | A novel ZVT/ZCT PWM converter used for solar battery chargers with reduced conduction loss | |
Chamanian et al. | A self-powered integrated interface circuit for low power piezoelectric energy harvesters | |
JP6253200B2 (en) | Switching power supply |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
TK4A | Correction to the publication in the bulletin (patent) |
Free format text: AMENDMENT TO CHAPTER -FG4A- IN JOURNAL: 27-2007 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090111 |