RU2517378C1 - Resonance power amplifier - Google Patents

Resonance power amplifier Download PDF

Info

Publication number
RU2517378C1
RU2517378C1 RU2012144109/08A RU2012144109A RU2517378C1 RU 2517378 C1 RU2517378 C1 RU 2517378C1 RU 2012144109/08 A RU2012144109/08 A RU 2012144109/08A RU 2012144109 A RU2012144109 A RU 2012144109A RU 2517378 C1 RU2517378 C1 RU 2517378C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
power
transformer
input
resonant
winding
Prior art date
Application number
RU2012144109/08A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Дмитрий Семенович Стребков
Рудольф Клавдиевич Каторгин
Original Assignee
Дмитрий Семенович Стребков
Рудольф Клавдиевич Каторгин
Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВИЭСХ Россельхозакадемии)
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 Дмитрий Семенович Стребков, Рудольф Клавдиевич Каторгин, Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВИЭСХ Россельхозакадемии) filed Critical Дмитрий Семенович Стребков
Priority to RU2012144109/08A priority Critical patent/RU2517378C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2517378C1 publication Critical patent/RU2517378C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: electricity.
SUBSTANCE: resonance power amplifier contains an input transformer, n amplifying cascades from n step-down power transformers interconnected by means of n in-series resonance circuits where n=2, 3, …, m, and a feedback device providing unidirectional motion of electric energy from the secondary winding of the last power transformer to the primary winding of the input transformer.
EFFECT: improvement in amplification coefficient of the resonant converter up to 2-10 and stabilisation of amplification coefficient at load and frequency change.
3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике, в частности к резонансным преобразователям электрической энергии на основе резонансных усилителей мощности.The invention relates to electrical engineering, in particular to resonant converters of electrical energy based on resonant power amplifiers.

Известен резонансный усилитель мощности промышленной частоты, содержащий последовательно соединенные первичную обмотку силового трансформатора, обмотки двух встречно включенных управляемых магнитных реакторов, емкости и вторичной обмотки входного понижающего трансформатора, которые образуют последовательный резонансный контур. Резонансная емкость включена между выводами вторичной обмотки входного трансформатора и первичной обмотки силового трансформатора. Управляемые магнитные реакторы включены между двумя другими выводами вторичной обмотки входного трансформатора и первичной обмотки силового трансформатора. Два встречно включенных управляемых магнитных реактора выполняют функции индуктивной обратной связи для стабилизации напряжения при изменении электрической нагрузки. Первичная обмотка входного трансформатора подключена к источнику электрической энергии. Электрическая нагрузка присоединена ко вторичной обмотке силового трансформатора. Коэффициент усиления зависит от нагрузки и при настройке резонансного контура превышает единицу (Элементарный учебник физики / Под ред. акад. Г.С.Ландсберга. Т.III. Колебания, волны, оптика, строение атома. - М., 1975, стр.81-82).Known resonant power amplifier of industrial frequency, containing serially connected the primary winding of the power transformer, the windings of two counter-connected controlled magnetic reactors, the capacitance and the secondary winding of the input step-down transformer, which form a series resonant circuit. Resonant capacitance is included between the terminals of the secondary winding of the input transformer and the primary winding of the power transformer. Controlled magnetic reactors are connected between two other terminals of the secondary winding of the input transformer and the primary winding of the power transformer. Two counter-activated controlled magnetic reactors perform the functions of inductive feedback to stabilize the voltage when changing the electrical load. The primary winding of the input transformer is connected to a source of electrical energy. An electrical load is connected to the secondary winding of the power transformer. The gain depends on the load and when setting the resonant circuit exceeds unity (Elementary textbook of physics / Ed. By Acad. G.S. Landsberg. T.III. Oscillations, waves, optics, atomic structure. - M., 1975, p. 81 -82).

Недостатком известного преобразователя является недостаточно высокий коэффициент усиления и сложность настройки усилителя на резонансную частоту при изменяющейся электрической нагрузке.A disadvantage of the known Converter is not a high gain and the complexity of tuning the amplifier to a resonant frequency with a changing electrical load.

Задачей предлагаемого изобретения является увеличение коэффициента усиления и снижение зависимости параметров преобразователя от величины нагрузки и частоты.The objective of the invention is to increase the gain and reduce the dependence of the parameters of the Converter from the magnitude of the load and frequency.

Технический результат заключается в увеличении коэффициента усиления резонансного преобразователя до 2-10 и стабилизации величины коэффициента усиления при изменении нагрузки и частоты.The technical result consists in increasing the gain of the resonant transducer to 2-10 and stabilizing the magnitude of the gain when changing the load and frequency.

Технический результат достигается тем, что в резонансном усилителе мощности, содержащем входной и силовой трансформаторы с нагрузкой во вторичной обмотке силового трансформатора и последовательный резонансный контур между трансформаторами, состоящий из емкости С и индуктивности входной обмотки силового трансформатора, а также из устройства обратной связи между обмотками входного и силового трансформатора, резонансный усилитель мощности содержит n каскадов усиления из n понижающих силовых трансформаторов, соединенных между собой с помощью n последовательных резонансных контуров, где n=2, 3, …m, а обратная связь выполнена в виде устройства, обеспечивающего однонаправленное движение электрической энергии от вторичной обмотки последнего силового трансформатора к первичной обмотке входного трансформатора, мощность каждого последующего n-го силового трансформатора связана с мощностью предыдущего n-1-го силового трансформатора соотношением: Рn=кРn-1, где к - коэффициент усиления одного каскада.The technical result is achieved in that in a resonant power amplifier containing input and power transformers with a load in the secondary winding of the power transformer and a series resonant circuit between the transformers, consisting of capacitance C and inductance of the input winding of the power transformer, as well as from a feedback device between the input windings and a power transformer, the resonant power amplifier contains n amplification stages of n step-down power transformers, interconnected with by the power of n sequential resonant circuits, where n = 2, 3, ... m, and the feedback is made in the form of a device that provides unidirectional movement of electric energy from the secondary winding of the last power transformer to the primary winding of the input transformer, the power of each subsequent n-th power transformer is connected with the power of the previous n-1st power transformer by the ratio: P n = kP n-1 , where k is the gain of one stage.

В варианте исполнения резонансного усилителя мощности устройство обратной связи выполнено в виде блока бесперебойного питания, вход которого соединен с вторичной обмоткой последнего силового трансформатора, а выход с первичной обмоткой входного трансформатора.In the embodiment of the resonant power amplifier, the feedback device is made in the form of an uninterruptible power supply unit, the input of which is connected to the secondary winding of the last power transformer, and the output with the primary winding of the input transformer.

В другом варианте исполнения резонансного усилителя мощности устройство обратной связи выполнено в виде однонаправленной индуктивности, вход которой соединен со вторичной обмоткой последнего силового трансформатора, а выход - с первичной обмоткой входного трансформатора.In another embodiment of the resonant power amplifier, the feedback device is made in the form of a unidirectional inductance, the input of which is connected to the secondary winding of the last power transformer, and the output to the primary winding of the input transformer.

Предлагаемое изобретение иллюстрируется на фиг.1, 2, где на фиг.1 представлена электрическая схема резонансного преобразователя из двух каскадов с устройством обратной связи в виде источника бесперебойного питания, на фиг.2 - электрическая схема резонансного преобразователя из двух каскадов с устройством обратной связи в виде односторонней индуктивной связи.The present invention is illustrated in figure 1, 2, where figure 1 shows the electric circuit of a resonant transducer of two stages with a feedback device in the form of an uninterruptible power supply, figure 2 - electric circuit of a resonant converter of two stages with a feedback device in one-way inductive coupling.

Резонансный усилитель мощности на фиг.1 содержит входной трансформатор 1 с первичной 2 и вторичной 3 обмотками, первый силовой трансформатор 4 с первичной 5 и вторичной 6 обмотками и второй силовой трансформатор 7 с первичной 8 и вторичной 9 обмотками. Вторичная обмотка 3 входного трансформатора 1 соединена с первичной обмоткой 5 первого силового трансформатора 4 через конденсатор 10 с емкостью С1. Емкость C1 и индуктивность L1 первичной обмотки 5 силового трансформатора 4 образуют первый резонансный контур 11 первого каскада усиления, настроенный на частоту

Figure 00000001
, равную частоте питающей сети 12, подключенной к первичной обмотке 2 входного трансформатора 1.The resonant power amplifier in figure 1 contains an input transformer 1 with primary 2 and secondary 3 windings, a first power transformer 4 with primary 5 and secondary 6 windings and a second power transformer 7 with primary 8 and secondary 9 windings. The secondary winding 3 of the input transformer 1 is connected to the primary winding 5 of the first power transformer 4 through a capacitor 10 with a capacity of C 1 . The capacitance C 1 and the inductance L 1 of the primary winding 5 of the power transformer 4 form the first resonant circuit 11 of the first amplification stage tuned to the frequency
Figure 00000001
equal to the frequency of the supply network 12 connected to the primary winding 2 of the input transformer 1.

Второй каскад усиления выполнен из первичной обмотки 8 с индуктивностью L2 второго силового трансформатора 7, которая соединена со вторичной обмоткой 6 первого силового трансформатора 4 через конденсатор 13 с емкостью С2. Емкость С2 и индуктивность L2 образуют второй последовательный резонансный контур с резонансной частотой

Figure 00000002
, равной частоте питающей сети 12 и резонансной частоте первого резонансного контура 11. Устройство обратной связи 14 выполнено в виде блока бесперебойного питания 15, содержащего выпрямитель 16, аккумулятор 17 и инвертор 18 с частотой f0 и выходным напряжением, равным частоте и напряжению питающей сети 12. Вторичная обмотка 9 второго силового трансформатора 7 соединена с нагрузкой 19 и со входом выпрямителя 16 устройства обратной связи 14.The second amplification stage is made of a primary winding 8 with an inductance L 2 of the second power transformer 7, which is connected to the secondary winding 6 of the first power transformer 4 through a capacitor 13 with a capacity of C 2 . The capacitance C 2 and the inductance L 2 form a second series resonant circuit with a resonant frequency
Figure 00000002
equal to the frequency of the supply network 12 and the resonant frequency of the first resonant circuit 11. The feedback device 14 is made in the form of an uninterruptible power supply 15, comprising a rectifier 16, a battery 17 and an inverter 18 with a frequency f 0 and an output voltage equal to the frequency and voltage of the supply network 12 The secondary winding 9 of the second power transformer 7 is connected to the load 19 and to the input of the rectifier 16 of the feedback device 14.

Резонансный усилитель мощности на фиг.2 содержит один входной трансформатор 1, первый 4 и второй 7 силовые трансформаторы, соединенные резонансными контурами аналогично электрической схеме резонансного усилителя мощности на фиг.1. Устройство обратной связи 20 выполнено в виде однонаправленной индуктивности 21, содержащей три обмотки 22, 23 и 24. Обмотки 22 и 23 соединены встречно и расположены на магнитном сердечнике. Обмотка 24 расположена между обмотками 22 и 23 (В.Ефимов. Односторонняя индуктивная связь // Изобретатель и рационализатор, 2012, №1, с.30-31). Входная обмотка 22 соединена со вторичной обмоткой 9 второго силового трансформатора 7. Выходная обмотка 24 однонаправленной индуктивности 21 соединена с первичной обмоткой 2 входного трансформатора 1. При подаче напряжения на встречно включенные обмотки 22 и 23 магнитное поле этих обмоток возбуждает эдс в обмотке 24 и происходит передача электрической энергии от выхода усилителя мощности к его входу. При подаче напряжения на обмотку 24 в обмотках 22 и 23 возникают эдс, противоположные по знаку, напряжение на выходе этих обмоток равно нулю и передача электрической энергии от входа усилителя мощности к выходу усилителя не происходит.The resonant power amplifier in figure 2 contains one input transformer 1, the first 4 and second 7 power transformers connected by resonant circuits similarly to the electrical circuit of the resonant power amplifier in figure 1. The feedback device 20 is made in the form of a unidirectional inductance 21, containing three windings 22, 23 and 24. The windings 22 and 23 are connected in the opposite direction and are located on the magnetic core. The winding 24 is located between the windings 22 and 23 (V. Efimov. One-way inductive coupling // Inventor and rationalizer, 2012, No. 1, p.30-31). The input winding 22 is connected to the secondary winding 9 of the second power transformer 7. The output winding 24 of the unidirectional inductance 21 is connected to the primary winding 2 of the input transformer 1. When voltage is applied to the on-board windings 22 and 23, the magnetic field of these windings excites the emf in the winding 24 and transmission occurs electrical energy from the output of the power amplifier to its input. When voltage is applied to winding 24, emfs opposite in sign occur in windings 22 and 23, the voltage at the output of these windings is zero, and electric energy is not transferred from the input of the power amplifier to the output of the amplifier.

Резонансный усилитель мощности работает следующим образом.The resonant power amplifier operates as follows.

В резонансном контуре эдс емкости и эдс самоиндукции катушки индуктивности в Q раз больше напряжения внешнего генератора, приложенного к этой цепи, где

Figure 00000003
- добротность контура, XL и R - индуктивное и активное сопротивление контура. Обычно Q=10-100. Если реактивное сопротивление резонансного контура является индуктивным сопротивлением низковольтной обмотки трансформатора, увеличенное в Q раз напряжение внешнего генератора увеличивается еще в n раз на выходе трансформатора, где
Figure 00000004
коэффициент трансформации, W1, W2 обмоток трансформатора эдс самоиндукции и эдс взаимной индукции в индуктивных сопротивлениях трансформатора отстает от тока на четверть периода или на 90°.In the resonance circuit of the emf of the capacitance and the emf of self-induction of the inductor, Q times the voltage of the external generator applied to this circuit, where
Figure 00000003
- quality factor of the circuit, X L and R - inductive and active resistance of the circuit. Usually Q = 10-100. If the reactance of the resonant circuit is the inductance of the low voltage winding of the transformer, the voltage of the external generator increased by a factor of Q increases by an additional factor of n at the output of the transformer, where
Figure 00000004
the transformation coefficient, W 1 , W 2 of the transformer windings of the self-induction emf and mutual induction emf in the inductive resistances of the transformer lags the current by a quarter of a period or 90 °.

Электрическая энергия питающей сети 12 поступает на первичную обмотку 2 входного понижающего трансформатора 1, увеличивается по току и уменьшается по напряжению во вторичной обмотке 3 в соответствии с коэффициентом трансформации входного трансформатора 1. В последовательном резонансном контуре 11 электрическая энергия увеличивается по напряжению в Q1 раз, где

Figure 00000005
- добротность первого резонансного контура 11 L1C1, R1 и XL - активное и индуктивное сопротивление первого резонансного контура 11. Электрическая энергия с возросшим током и напряжением поступает на первичную обмотку 5 первого понижающего силового трансформатора 4, увеличивается по току и уменьшается по напряжению во вторичной обмотке 6 первого силового трансформатора 4 в соответствии с коэффициентом трансформации первого силового трансформатора 4. В последовательном резонансном контуре L2С2 электрическая энергия увеличивается по напряжению в Q2 раз, где
Figure 00000006
- добротность второго резонансного контура L2C2, R2 и XL - активное и индуктивное сопротивление второго резонансного контура. Электрическая энергия с увеличенным напряжением уменьшается по напряжению и увеличивается по току во вторичной обмотке 9 второго силового трансформатора 7 и поступает в электрическую нагрузку 19. Часть электрической энергии со вторичной обмотки 9 второго силового трансформатора 7 поступает в выпрямитель 16 устройства обратной связи 14, заряжает аккумулятор 17 и через инвертор 18 поступает на первичную обмотку 2 входного трансформатора 1.The electrical energy of the supply network 12 is supplied to the primary winding 2 of the input step-down transformer 1, increases in current and decreases in voltage in the secondary winding 3 in accordance with the transformation ratio of the input transformer 1. In the serial resonant circuit 11, the electrical energy increases in voltage by a factor of 1 , Where
Figure 00000005
- quality factor of the first resonant circuit 11 L 1 C 1 , R 1 and X L - active and inductive resistance of the first resonant circuit 11. Electrical energy with increased current and voltage is supplied to the primary winding 5 of the first step-down power transformer 4, increases in current and decreases in voltage in the secondary winding 6 of the first power transformer 4 in accordance with the transformation ratio of the first power transformer 4. In a series resonant circuit L 2 C 2 the electric energy increases in voltage Q 2 times, where
Figure 00000006
- quality factor of the second resonant circuit L 2 C 2 , R 2 and X L - active and inductive resistance of the second resonant circuit. Electric energy with an increased voltage decreases in voltage and increases in current in the secondary winding 9 of the second power transformer 7 and enters the electric load 19. A part of the electric energy from the secondary winding 9 of the second power transformer 7 enters the rectifier 16 of the feedback device 14, charges the battery 17 and through the inverter 18 enters the primary winding 2 of the input transformer 1.

Электрическая мощность на входе преобразователя мощности:Electric power at the input of the power converter:

Рвх=Vвх·Iвх, Rin = V R · I Rin Rin,

где Iвх, Vвх - ток и напряжение питающей сети 12.wherein Rin I, V Rin - current and the mains voltage 12.

Электрическая мощность на входе первого силового трансформатора 4:Electric power at the input of the first power transformer 4:

P1=Iвх-Vвх-Q1=к1·Pвх,P 1 = I in -V in -Q 1 = to 1 · P in ,

где к1 - коэффициент усиления первого каскада, к1=Q1.where k 1 is the gain of the first stage, k 1 = Q 1 .

Электрическая мощность на выходе усилителя:The power output of the amplifier:

Рвых=Q1·Q2·Iвx·Vвх=к1·к2-Рвх,P o out = Q 1 · Q 2 · I in · V in = k 1 · to 2 -P I ,

где к2 - коэффициент усиления второго каскада, к2=Q2.where k 2 is the gain of the second stage, k 2 = Q 2 .

Примеры выполнения резонансного усилителя мощности.Examples of the implementation of a resonant power amplifier.

Пример 1. Входной трансформатор 1 (фиг.1) выполнен в виде автотрансформатора с входным напряжением 220 В, частотой 50 Гц, мощностью 1 кВт. Первый силовой трансформатор 4 напряжением 380/220 В имеет электрическую мощность 2 кВт, второй силовой трансформатор 7 напряжением 380/220 В имеет электрическую мощность 6 кВт. Настройку резонансного режима производят путем подбора емкости конденсаторов 10 и 13 на уровне 10-100 мкФ. Первый резонансный контур 11 и второй резонансный контур имеют резонансную частоту 50 Гц. Коэффициент усиления первого каскада равен к1=2, второго каскада к2=2,7. Общий коэффициент усиления к=к1·к2=5,4. Выходное напряжение усилителя мощности составляет 220 В, выходная мощность 5,4 кВт.Example 1. The input transformer 1 (figure 1) is made in the form of an autotransformer with an input voltage of 220 V, a frequency of 50 Hz, a power of 1 kW. The first power transformer 4 with a voltage of 380/220 V has an electric power of 2 kW, the second power transformer 7 with a voltage of 380/220 V has an electric power of 6 kW. The resonance mode is adjusted by selecting the capacitance of the capacitors 10 and 13 at the level of 10-100 uF. The first resonant circuit 11 and the second resonant circuit have a resonant frequency of 50 Hz. The gain of the first stage is equal to 1 = 2, the second stage to 2 = 2.7. The total gain is k = k 1 · k 2 = 5.4. The output voltage of the power amplifier is 220 V, the output power is 5.4 kW.

Устройство обратной связи 14 выполнено в виде блока бесперебойного питания 15, вход которого подключен ко вторичной обмотке 9 второго силового трансформатора 7, а выход блока бесперебойного питания 15 соединен с выводами первичной обмотки 2 входного трансформатора 1.The feedback device 14 is made in the form of an uninterruptible power supply unit 15, the input of which is connected to the secondary winding 9 of the second power transformer 7, and the output of the uninterruptible power supply 15 is connected to the terminals of the primary winding 2 of the input transformer 1.

Пример 2. Входной трансформатор 1 (фиг.2) выполнен в виде трансформатора с входным напряжением 450 В, частотой 10 кГц, электрической мощностью 7,5 кВт. Электрическая сеть 12 с напряжением 400 В и частотой 10 кГц питается от преобразователя частоты (на фиг.2 не показан). Первый понижающий силовой трансформатор 1 с напряжением 450/220 В, частотой 10 кГц имеет электрическую мощность 4 кВт, второй понижающий силовой трансформатор 7 напряжением 450/220 В, частотой 10 кГц имеет электрическую мощность 7,5 кВт. Настройку на резонансную частоту производят подбором емкости конденсаторов 10 и 13 и изменением частоты сети. Первый и второй резонансный контур имеют резонансную частоту 10 кГц. Коэффициент усиления первого каскада с первым силовым трансформатором и резонансным контуром 11 равен к1=2,5, второго каскада со вторым силовым трансформатором - к2=2,5. Общий коэффициент усиления к=6,25. Выходное напряжение усилителя составляет 220 В, выходная мощность 6,5 кВт.Example 2. The input transformer 1 (figure 2) is made in the form of a transformer with an input voltage of 450 V, a frequency of 10 kHz, an electric power of 7.5 kW. The electric network 12 with a voltage of 400 V and a frequency of 10 kHz is powered by a frequency converter (not shown in FIG. 2). The first step-down power transformer 1 with a voltage of 450/220 V, frequency 10 kHz has an electric power of 4 kW, the second step-down power transformer 7 with a voltage of 450/220 V, frequency 10 kHz has an electric power of 7.5 kW. Tuning to the resonant frequency is carried out by selecting the capacitance of the capacitors 10 and 13 and changing the network frequency. The first and second resonant circuits have a resonant frequency of 10 kHz. The gain of the first stage with the first power transformer and resonant circuit 11 is equal to 1 = 2.5, the second stage with the second power transformer - to 2 = 2.5. The total gain is k = 6.25. The output voltage of the amplifier is 220 V, the output power is 6.5 kW.

Устройство обратной связи 20 выполнено в виде однонаправленной индуктивности 21, обеспечивающей одностороннюю индуктивную связь между выходом и входом усилителя мощности. Две встречно включенные входные обмотки 22 и 23 соединены со вторичной обмоткой 9 второго силового трансформатора 7. Выходная обмотка 24 соединена с первичной обмоткой 2 входного трансформатора 1.The feedback device 20 is made in the form of a unidirectional inductance 21, providing a one-way inductive coupling between the output and input of the power amplifier. Two counterclockwise input windings 22 and 23 are connected to the secondary winding 9 of the second power transformer 7. The output winding 24 is connected to the primary winding 2 of the input transformer 1.

Разработанный усилитель мощности имеет следующие преимущества. В отличие от прототипа устройство обратной связи 14 и 20 перенесено из резонансного контура во внешнюю цепь, что улучшает резонансную настройку контуров и увеличивает добротность Q и коэффициент усиления к. Использование нескольких резонансных контуров, силовых трансформаторов и каскадов усиления, число которых равно n=2, 3, …m, увеличивает коэффициент усиления и преобразования электрической энергии. Повышение резонансной частоты позволяет снизить массу усилителя мощности и упрощает настройку на резонансный режим путем регулирования частоты сети 12. Резонансные усилители мощности позволяют снизить нагрузку на распределительные сети при использовании стационарных и мобильных энергоустановок.The developed power amplifier has the following advantages. In contrast to the prototype, the feedback device 14 and 20 is transferred from the resonant circuit to the external circuit, which improves the resonant tuning of the circuits and increases the Q factor and gain k. Using several resonant circuits, power transformers, and amplification stages, the number of which is n = 2, 3, ... m, increases the gain and conversion of electrical energy. Increasing the resonant frequency reduces the mass of the power amplifier and simplifies tuning to the resonant mode by adjusting the frequency of the network 12. Resonant power amplifiers can reduce the load on the distribution network when using stationary and mobile power plants.

Claims (3)

1. Резонансный усилитель мощности, содержащий входной и силовой трансформаторы с нагрузкой во вторичной обмотке силового трансформатора и последовательный резонансный контур между трансформаторами, состоящий из емкости С и индуктивности входной обмотки силового трансформатора, а также из устройства обратной связи между обмотками входного и силового трансформатора, отличающийся тем, что резонансный усилитель мощности содержит n каскадов усиления из n понижающих силовых трансформаторов, соединенных между собой с помощью n последовательных резонансных контуров, где n=2, 3, …m, а обратная связь выполнена в виде устройства, обеспечивающего однонаправленное движение электрической энергии от вторичной обмотки последнего силового трансформатора к первичной обмотке входного трансформатора, мощность каждого последующего n-го силового трансформатора связана с мощностью предыдущего n-1-го силового трансформатора соотношением: Рn=кРn-1, где к - коэффициент усиления одного каскада.1. Resonant power amplifier containing input and power transformers with a load in the secondary winding of the power transformer and a series resonant circuit between the transformers, consisting of capacitance C and inductance of the input winding of the power transformer, as well as a feedback device between the windings of the input and power transformer, characterized the fact that the resonant power amplifier contains n amplification stages of n step-down power transformers, interconnected by n sequence resonant circuits, where n = 2, 3, ... m, and the feedback is made in the form of a device providing unidirectional movement of electric energy from the secondary winding of the last power transformer to the primary winding of the input transformer, the power of each subsequent n-th power transformer is related to the power previous n-1st power transformer by the ratio: P n = kP n-1 , where k is the gain of one stage. 2. Резонансный усилитель мощности по п.1, отличающийся тем, что устройство обратной связи выполнено в виде блока бесперебойного питания, вход которого соединен с вторичной обмоткой последнего силового трансформатора, а выход - с первичной обмоткой входного трансформатора.2. The resonant power amplifier according to claim 1, characterized in that the feedback device is made in the form of an uninterruptible power supply unit, the input of which is connected to the secondary winding of the last power transformer, and the output to the primary winding of the input transformer. 3. Резонансный усилитель мощности по п.1, отличающийся тем, что устройство обратной связи выполнено в виде однонаправленной индуктивности, вход которой соединен со вторичной обмоткой последнего силового трансформатора, а выход - с первичной обмоткой входного трансформатора. 3. The resonant power amplifier according to claim 1, characterized in that the feedback device is made in the form of a unidirectional inductance, the input of which is connected to the secondary winding of the last power transformer, and the output to the primary winding of the input transformer.
RU2012144109/08A 2012-10-17 2012-10-17 Resonance power amplifier RU2517378C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012144109/08A RU2517378C1 (en) 2012-10-17 2012-10-17 Resonance power amplifier

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012144109/08A RU2517378C1 (en) 2012-10-17 2012-10-17 Resonance power amplifier

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2517378C1 true RU2517378C1 (en) 2014-05-27

Family

ID=50779475

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012144109/08A RU2517378C1 (en) 2012-10-17 2012-10-17 Resonance power amplifier

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2517378C1 (en)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2598688C1 (en) * 2015-06-19 2016-09-27 Дмитрий Семенович Стребков Parametric resonance generator
RU2600097C1 (en) * 2015-09-22 2016-10-20 Закрытое акционерное общество "ЭКО-Гидропресс" Method of increasing of electric signal power
RU2601144C1 (en) * 2015-06-19 2016-10-27 Дмитрий Семенович Стребков Electrical signals amplification device and method (versions)
RU2605764C1 (en) * 2015-06-24 2016-12-27 Дмитрий Семенович Стребков Parametric resonance generator and method of exciting electric oscillations in generator
RU168777U1 (en) * 2016-08-08 2017-02-17 Владимир Николаевич Острейко ELECTRIC POWER AMPLIFIER
RU2622845C2 (en) * 2015-10-29 2017-06-20 Дмитрий Семенович Стребков Device and method of electric signals amplification (versions)
RU2622847C2 (en) * 2015-10-29 2017-06-20 Дмитрий Семенович Стребков Strebkov's device and method of electric signal amplification (versions)
RU2645222C2 (en) * 2015-11-25 2018-02-19 Дмитрий Семенович Стребков Device and method of electric signals amplification

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4609879A (en) * 1982-07-20 1986-09-02 Gerhard Flachenecker Circuitry for a selective push-pull amplifier
SU1598114A1 (en) * 1988-04-08 1990-10-07 Ленинградский Электротехнический Институт Связи Им.Проф.М.А.Бонч-Бруевича Distributed-amplification amplifier
RU84649U1 (en) * 2008-12-19 2009-07-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет путей сообщения" (МИИТ) TRANSISTOR POWER AMPLIFIER
CN102447494A (en) * 2011-12-31 2012-05-09 上海贝岭股份有限公司 Broadband coupling circuit for multicarrier communication

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4609879A (en) * 1982-07-20 1986-09-02 Gerhard Flachenecker Circuitry for a selective push-pull amplifier
SU1598114A1 (en) * 1988-04-08 1990-10-07 Ленинградский Электротехнический Институт Связи Им.Проф.М.А.Бонч-Бруевича Distributed-amplification amplifier
RU84649U1 (en) * 2008-12-19 2009-07-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет путей сообщения" (МИИТ) TRANSISTOR POWER AMPLIFIER
CN102447494A (en) * 2011-12-31 2012-05-09 上海贝岭股份有限公司 Broadband coupling circuit for multicarrier communication

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2598688C1 (en) * 2015-06-19 2016-09-27 Дмитрий Семенович Стребков Parametric resonance generator
RU2601144C1 (en) * 2015-06-19 2016-10-27 Дмитрий Семенович Стребков Electrical signals amplification device and method (versions)
RU2605764C1 (en) * 2015-06-24 2016-12-27 Дмитрий Семенович Стребков Parametric resonance generator and method of exciting electric oscillations in generator
RU2600097C1 (en) * 2015-09-22 2016-10-20 Закрытое акционерное общество "ЭКО-Гидропресс" Method of increasing of electric signal power
RU2622845C2 (en) * 2015-10-29 2017-06-20 Дмитрий Семенович Стребков Device and method of electric signals amplification (versions)
RU2622847C2 (en) * 2015-10-29 2017-06-20 Дмитрий Семенович Стребков Strebkov's device and method of electric signal amplification (versions)
RU2645222C2 (en) * 2015-11-25 2018-02-19 Дмитрий Семенович Стребков Device and method of electric signals amplification
RU168777U1 (en) * 2016-08-08 2017-02-17 Владимир Николаевич Острейко ELECTRIC POWER AMPLIFIER

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2517378C1 (en) Resonance power amplifier
Zhang et al. Load-independent duality of current and voltage outputs of a series-or parallel-compensated inductive power transfer converter with optimized efficiency
Aldhaher et al. High-input-voltage high-frequency class E rectifiers for resonant inductive links
Aldhaher et al. Tuning class E inverters applied in inductive links using saturable reactors
Zhou et al. Design considerations of compensation topologies in ICPT system
Liu et al. Hybrid frequency pacing for high-order transformed wireless power transfer
Zhang Key technologies of magnetically-coupled resonant wireless power transfer
Balci et al. Performance analysis of interleaved quadratic boost converter with coupled inductor for fuel cell applications
Semiromizadeh et al. High step‐up interleaved DC‐DC converter for photovoltaic systems
Liu et al. An LLC-based planar wireless power transfer system for multiple devices
JP6397481B2 (en) Electronic sine wave transformer
Zhang et al. An LCL-N compensated strongly-coupled wireless power transfer system for high-power applications
Bojarski et al. Control and analysis of multi-level type multi-phase resonant converter for wireless EV charging
Liu et al. Design and optimization of mutual inductance for high efficiency ICPT system
Abramov et al. Analysis and design of post-regulation stages for resonant capacitively-coupled wireless power systems
Zhao et al. Design and analysis of a flexible multi-output wireless power transfer system with variable inductor
Jiang et al. Bidirectional high-frequency inductive power transfer systems based on differential load-independent class e converters
CN111903048B (en) Inverter
Costanzo et al. Wireless resonant-type power transfer links with relay elements: Harmonic balance design
Chen et al. A compact wireless charger design with decoupled quadruple-D inductor for LCC-series topologies
Kumari et al. Development of Cascaded Power Converters for High-Voltage and Constant-Current Applications
JP2013172466A (en) Power conversion device and system interconnection system using the same
Borage et al. Analysis and design of a higher-order T-type resonant convertor as a constant-current power supply
Ghosh et al. A high-performance Z-source resonant inverter for contactless power transfer
RU77517U1 (en) INDUCTIVE CAPACITY CONVERTER

Legal Events

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

Effective date: 20141018