RU2450413C1 - Индуктивно-емкостный преобразователь - Google Patents
Индуктивно-емкостный преобразователь Download PDFInfo
- Publication number
- RU2450413C1 RU2450413C1 RU2010149802/07A RU2010149802A RU2450413C1 RU 2450413 C1 RU2450413 C1 RU 2450413C1 RU 2010149802/07 A RU2010149802/07 A RU 2010149802/07A RU 2010149802 A RU2010149802 A RU 2010149802A RU 2450413 C1 RU2450413 C1 RU 2450413C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- unit
- switching unit
- conductive
- load
- switching
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Dc-Dc Converters (AREA)
Abstract
Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в системах электроснабжения, для питания устройств электротермии, оптических квантовых генераторов, а также в устройствах заряда емкостных накопителей, аккумуляторных батарей, в установках магнитно-импульсной обработки металлов, в генераторах накачки импульсных лазеров и других устройствах в качестве преобразователя источника ЭДС в источник тока. Технический результат заключается в уменьшении массы, габаритов и стоимости устройства за счет уменьшения числа компонентов, глубокой интеграции элементов. Для этого заявленное устройство содержит источник ЭДС, конденсаторный блок, трансформаторный блок, нагрузку, датчик тока, датчик напряжения, блок управления и контроля, первый коммутационный блок, дополнительно введены второй коммутационный блок, причем конденсаторный и трансформаторный блоки выполнены в виде единого конструкторско-технологического компонента, состоящего из первой проводящей обкладки с выводами, расположенными по всей длине обкладки, подключенными к первому коммутационному блоку, и второй проводящей обкладки, выполненной из нескольких секций, с выводами, подключенными ко второму коммутационному блоку, первая и вторая проводящие обкладки свернуты в спираль и разделены диэлектриком, причем варианты подключения выводов проводящих обкладок и количество подключаемых секций определяется блоком управления и контроля исходя из условий резонанса и величины требуемого тока нагрузки. 2 ил.
Description
Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в системах электроснабжения, для питания устройств электротермии, оптических квантовых генераторов, а также в устройствах заряда емкостных накопителей, аккумуляторных батарей, в установках магнитно-импульсной обработки металлов, в генераторах накачки импульсных лазеров и других устройствах в качестве преобразователя источника ЭДС в источник тока.
Известен индуктивно-емкостной преобразователь, содержащий последовательный колебательный LC-контур, индуктивный элемент которого выполнен в виде двух катушек с одинаковым числом витков в обмотках, размещенных на общем магнитопроводе с воздушным зазором [1].
К недостаткам данного устройства можно отнести невозможность трансформации электрической энергии, работу устройства только на одной резонансной частоте, большую массу и крупные габариты.
Известен индуктивно-емкостный преобразователь, содержащий резонансный колебательный контур на частоте напряжения источника ЭДС, образованный конденсатором, индуктивностью рассеяния первичной обмотки согласующегося трансформатора и индуктивностью намагничивания трансформатора [2].
В данном устройстве, в отличие от предыдущего аналога, реализована возможность трансформации электрической энергии, улучшены массогабаритные характеристики за счет интеграции двух компонентов: функцию дросселя, который является громоздким и дорогостоящим изделием, выполняет первичная обмотка трансформатора.
К недостаткам данного устройства можно отнести невозможность изменения резонансной частоты.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является индуктивно-емкостный преобразователь, содержащий источник ЭДС, конденсаторный блок, трансформаторный блок, нагрузку, первый датчик напряжения, первый датчик тока, второй датчик напряжения, решающее устройство, блок управления и контроля, второй датчик тока, причем конденсаторный и трансформаторный блоки выполнены с регулированием реактивного сопротивления [3].
В данном устройстве, в отличие от предыдущих аналогов, реализована возможность изменить резонансную частоту.
Недостатками данного устройства являются большая масса и крупные габариты.
Технической задачей изобретения является уменьшение массы, габаритов и стоимости устройства за счет уменьшения числа компонентов при обеспечении возможности трансформации электрической энергии и изменении (регулировании) резонансной частоты устройства.
Поставленная цель достигается тем, что в известном индуктивно-емкостном преобразователе, содержащем источник ЭДС, конденсаторный блок, трансформаторный блок, нагрузку, датчик тока, датчик напряжения, блок управления и контроля, первый коммутационный блок, дополнительно введенный второй коммутационный блок, причем конденсаторный и трансформаторный блоки выполнены в виде единого конструкторско-технологического компонента, состоящем из первой проводящей обкладки с выводами, расположенными по всей длине обкладки, подключенными к первому коммутационному блоку, и второй проводящей обкладки, выполненной из нескольких секций, с выводами, подключенными ко второму коммутационному блоку, первая и вторая проводящие обкладки свернуты в спираль и разделены диэлектриком, первый коммутационный блок подключает первый вывод источника ЭДС к выводам первой проводящей обкладки единого конструкторско-технологического компонента, а второй коммутационный блок подключает второй вывод источника ЭДС к выводам секций второй проводящей обкладки единого конструкторско-технологического компонента, нагрузка подключена к обкладкам единого конструкторско-технологического компонента через первый и второй коммутационные блоки, причем варианты подключения выводов проводящих обкладок и количество подключаемых секций определяется блоком управления и контроля исходя из условий резонанса и величины требуемого тока нагрузки.
На фиг.1 представлен предлагаемый индуктивно-емкостной преобразователь, состоящий из источника ЭДС 1, единого конструкторско-технологического компонента 2, выполняющего функции конденсаторного и трансформаторного блоков и состоящего из первой проводящей обкладки 3 с выводами 4, расположенными по всей длине обкладки, подключенными к первому коммутационному блоку 5, и второй проводящей обкладки 6, выполненной из нескольких секций, с выводами 7, подключенными ко второму коммутационному блоку 8, блока управления и контроля 9, датчика тока 10, датчика напряжения 11, нагрузки 12. Первая 3 и вторая 6 проводящие обкладки единого конструкторско-технологического компонента свернуты в спираль и разделены диэлектриком (на рисунке не указан).
На фиг.2 представлен единый конструкторско-технологический компонент 2, выполняющий функции конденсаторного и трансформаторного блоков и состоящий из первой проводящей обкладки 3 с выводами 4, расположенными по всей длине обкладки, и второй проводящей обкладки 6, выполненной из нескольких секций, с выводами 7, первая 3 и вторая 6 проводящие обкладки свернуты в спираль и разделены диэлектриком (на рисунке не указан).
Предлагаемый индуктивно-емкостный преобразователь работает следующим образом. В начальный момент времени блок управления и контроля 9 подает сигнал на первый 5 и второй 8 коммутационные блоки для подключения выводов первой 3 и второй 6 проводящих обкладок единого конструкторско-технологического компонента 2 в соответствии с расчетными данными в зависимости от нагрузки. В цепи возникает резонанс.
В блоке управления и контроля 9, по сигналам, поступающим с датчика тока 10 и датчика напряжения 11, происходит вычисление текущих значений емкости и индуктивности, при которых в цепи поддерживается резонанс.
В случае необходимости регулирования выходного тока индуктивно-емкостного преобразователя блок управления и контроля 9 задает новые параметры, подает сигнал на первый 5 и второй 8 коммутационные блоки для подключения выводов первой 3 и второй 6 проводящих обкладок единого конструкторско-технологического компонента 2 в соответствии с новыми значениями емкости и индуктивности.
В режиме холостого хода нагрузки 12 или в режимах близких к холостому ходу (большое сопротивление нагрузки), значительно возрастает напряжение на едином конструкторско-технологическом компоненте 2. Это может привести к выходу из строя индуктивно-емкостного преобразователя и к повреждению подключенной нагрузки 12. В случае превышения допустимого уровня напряжения на едином конструкторско-технологическом компонента 2, блок управления и контроля 9, получив соответствующую информацию с датчиков тока 10 и напряжения 11, подает сигнал на первый 5 и второй 8 коммутационные блоки для размыкания выводов нагрузки 12. Происходит отключение нагрузки 12, и индуктивно-емкостный преобразователь переходит в первоначальное состояние.
Действующее значение выходного тока не зависит от отклонений частоты и действующего значения напряжения источника ЭДС, от флуктуации параметров элементов единого конструкторско-технологического блока, которые приводят к отклонению собственной частоты элементов единого конструкторско-технологического блока от частоты напряжения источника ЭДС. Также существует возможность ограничения резонансных токов и напряжений, в результате чего устройство остается работоспособным в режимах холостого хода нагрузки.
При этом напряжение на входе и выходе единого конструкторско-технологического компонента пропорционально величине сопротивления нагрузки, а ток нагрузки (выходной ток индуктивно-емкостного преобразователя) остается неизменным при изменении сопротивления нагрузки в широких пределах.
Таким образом, предлагаемый индуктивно-емкостной преобразователь позволяет уменьшить массу, габариты и стоимость устройства за счет уменьшения числа компонентов, глубокой интеграции элементов.
Источники информации
1. Индуктивно-емкостной преобразователь. Патент РФ на изобретение №2038681 от 27.06.1995. МПК 6 Н02М 7/02.
2. Индуктивно-емкостной преобразователь. Патент РФ на полезную модель №77517 от 20.10.2008. МПК Н02М 5/06.
3. Индуктивно-емкостной преобразователь. Патент РФ на полезную модель №93597 от 27.04.2010. МПК Н02М 5/06.
Claims (1)
- Индуктивно-емкостный преобразователь, содержащий источник ЭДС, конденсаторный блок, трансформаторный блок, нагрузку, датчик тока, датчик напряжения, блок управления и контроля, первый коммутационный блок, отличающийся тем, что дополнительно введен второй коммутационный блок, конденсаторный и трансформаторный блоки выполнены в виде единого конструкторско-технологического компонента, состоящего из первой проводящей обкладки с выводами, расположенными по всей длине обкладки, подключенными к первому коммутационному блоку, и второй проводящей обкладки, выполненной из нескольких секций, с выводами, подключенными ко второму коммутационному блоку, первая и вторая проводящие обкладки свернуты в спираль и разделены диэлектриком, первый коммутационный блок подключает первый вывод источника ЭДС к выводам первой проводящей обкладки единого конструкторско-технологического компонента, а второй коммутационный блок подключает второй вывод источника ЭДС к выводам секций второй проводящей обкладки единого конструкторско-технологического компонента, нагрузка подключена к обкладкам единого конструкторско-технологического компонента через первый и второй коммутационные блоки, причем варианты подключения выводов проводящих обкладок и количество подключаемых секций определяется блоком управления и контроля исходя из условий резонанса и величины требуемого тока нагрузки.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010149802/07A RU2450413C1 (ru) | 2010-12-03 | 2010-12-03 | Индуктивно-емкостный преобразователь |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010149802/07A RU2450413C1 (ru) | 2010-12-03 | 2010-12-03 | Индуктивно-емкостный преобразователь |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2450413C1 true RU2450413C1 (ru) | 2012-05-10 |
Family
ID=46312427
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010149802/07A RU2450413C1 (ru) | 2010-12-03 | 2010-12-03 | Индуктивно-емкостный преобразователь |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2450413C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2632412C1 (ru) * | 2016-11-07 | 2017-10-04 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-инженерный центр "Энергодиагностика" | Индуктивно-емкостный преобразователь |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU602930A1 (ru) * | 1975-10-07 | 1978-04-15 | Институт Электродинамики Ан Украинской Сср | Однофазный индуктивно-емкостный преобразователь источника напр жени в источник тока |
| RU2038681C1 (ru) * | 1993-02-02 | 1995-06-27 | Научно-производственное объединение "Композит" | Индуктивно-емкостный преобразователь |
| RU77517U1 (ru) * | 2008-05-06 | 2008-10-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ" имени В.И. Ульянова (Ленина)" | Индуктивно-емкостный преобразователь |
| CN101521465A (zh) * | 2009-03-26 | 2009-09-02 | 上海大学 | 直接ac-ac电力电子功率变换器及其控制方法 |
| RU93597U1 (ru) * | 2009-11-24 | 2010-04-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ" имени В.И. Ульянова (Ленина)" | Индуктивно-емкостный преобразователь |
-
2010
- 2010-12-03 RU RU2010149802/07A patent/RU2450413C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU602930A1 (ru) * | 1975-10-07 | 1978-04-15 | Институт Электродинамики Ан Украинской Сср | Однофазный индуктивно-емкостный преобразователь источника напр жени в источник тока |
| RU2038681C1 (ru) * | 1993-02-02 | 1995-06-27 | Научно-производственное объединение "Композит" | Индуктивно-емкостный преобразователь |
| RU77517U1 (ru) * | 2008-05-06 | 2008-10-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ" имени В.И. Ульянова (Ленина)" | Индуктивно-емкостный преобразователь |
| CN101521465A (zh) * | 2009-03-26 | 2009-09-02 | 上海大学 | 直接ac-ac电力电子功率变换器及其控制方法 |
| RU93597U1 (ru) * | 2009-11-24 | 2010-04-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ" имени В.И. Ульянова (Ленина)" | Индуктивно-емкостный преобразователь |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2632412C1 (ru) * | 2016-11-07 | 2017-10-04 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-инженерный центр "Энергодиагностика" | Индуктивно-емкостный преобразователь |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6288519B2 (ja) | 無線電力伝送システム | |
| CN205490151U (zh) | 高效电场感应取电装置 | |
| CN103534917B (zh) | 寄生电源和包括电源的传感器设备 | |
| CN206908518U (zh) | 叠加式电场感应取电装置 | |
| CN103283118A (zh) | 用于降低开关损耗的直流/直流转换器、包括直流/直流转换器的无线电力接收器 | |
| CN203933169U (zh) | 一种电磁感应取电射频测温装置 | |
| RU2450413C1 (ru) | Индуктивно-емкостный преобразователь | |
| CN206432723U (zh) | 高效率电场感应取电装置 | |
| Biswal et al. | Parameter trade-off between electric load, quality factor and coupling coefficient for performance enrichment of wireless power transfer system | |
| CN105119515B (zh) | 电源以及控制电源的方法 | |
| KR102411984B1 (ko) | 공진정합회로 | |
| JP2014180071A (ja) | 非接触給電装置の制御方法及び非接触給電装置 | |
| RU2412522C1 (ru) | Пьезоэлектрический преобразователь блока питания | |
| RU2660177C1 (ru) | Устройство ограничения токов короткого замыкания | |
| CN106972754A (zh) | 叠加式电场感应取电装置 | |
| RU2423746C2 (ru) | Электрический высокочастотный резонансный трансформатор (варианты) | |
| RU120519U1 (ru) | Вторичный источник питания с отбором мощности от фазного провода линии электропередачи высокого напряжения промышленной частоты | |
| RU2707699C1 (ru) | Способ рекуперации электрической энергии и устройство для его осуществления | |
| JP2020537482A (ja) | 電力増幅器なしで電気エネルギーを伝送するための共振回路 | |
| RU2483409C1 (ru) | Вторичный источник питания с отбором мощности от фазного провода линии электропередачи высокого напряжения промышленной частоты | |
| RU2762827C1 (ru) | Ограничитель токов короткого замыкания | |
| WO2008069769A1 (fr) | Procédé permettant d'obtenir une charge électrique des bobines primaire et secondaire d'un transformateur | |
| RU2407136C2 (ru) | Индуктивно-емкостный преобразователь | |
| RU2192062C2 (ru) | Малогабаритный высокочастотный высоковольтный импульсный трансформатор | |
| KR100962904B1 (ko) | Ｌｃ 공진을 이용한 고전압 발생 장치 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20121204 |