RU2605766C1 - Демпфирующее устройство обратноходового преобразователя - Google Patents
Демпфирующее устройство обратноходового преобразователя Download PDFInfo
- Publication number
- RU2605766C1 RU2605766C1 RU2015152609/07A RU2015152609A RU2605766C1 RU 2605766 C1 RU2605766 C1 RU 2605766C1 RU 2015152609/07 A RU2015152609/07 A RU 2015152609/07A RU 2015152609 A RU2015152609 A RU 2015152609A RU 2605766 C1 RU2605766 C1 RU 2605766C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- diode
- capacitor
- inductance
- transformer
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
- H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
- H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
- H02M3/28—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
- H02M3/325—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M3/335—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
Abstract
Изобретение относится к электротехнике, радиоэлектронике и может быть использовано в импульсных источниках питания, а именно в обратноходовых преобразователях напряжения, в качестве схемы ограничения перенапряжения на силовом диоде, возникающего в процессе коммутации. Технический результат заявляемого изобретения заключается в повышении КПД обратноходового преобразователя и обеспечивается использованием реактивных элементов, перезаряжающихся во время действия той или иной полуволны, отдачи накопленной в дросселе энергии рекуперации индуктивности рассеивания вторичной обмотки трансформатора зарядному конденсатору и нагрузке. Демпфирующее устройство обратноходового преобразователя содержит вторичную обмотку трансформатора, первый вывод которой подключен к первому выводу зарядного конденсатора и выходу устройства через первый диод, а также через последовательную цепь, состоящую из первого конденсатора и второго диода. Точка соединения первого конденсатора и второго диода подключена к первому выводу дросселя. Второй вывод вторичной обмотки трансформатора подключен ко второму выводу зарядного конденсатора и к цепи «общий». Катод третьего диода подключен к первому выводу дросселя. Анод третьего диода через дополнительный конденсатор подключен ко второму выводу дросселя и к цепи «общий». 2 ил.
Description
Изобретение относится к электротехнике, радиоэлектронике и может быть использовано в импульсных источниках питания, а именно в обратноходовых преобразователях напряжения в качестве схемы ограничения перенапряжения на силовом диоде, возникающего в процессе коммутации.
Известна демпфирующая цепь из патента JP 2002125370 с датой приоритета 26.04.2002 г., содержащая вторичную обмотку трансформатора, первый вывод которой подключен к положительному полюсу зарядного конденсатора через первый диод, а также через последовательно соединенные конденсатор и второй диод. Точка соединения конденсатора и второго диода подключена ко второму выводу вторичной обмотки трансформатора и отрицательному полюсу зарядного конденсатора через последовательно соединенные дроссель и третий диод.
Недостатком известной демпфирующей цепи является низкий КПД из-за выделения тепловой энергии на третьем диоде при протекании через него тока рекуперации дросселя.
Известен обратноходовой преобразователь напряжения из патента РФ 2537373 с датой приоритета 01.07.2013 г., содержащий разделительный трансформатор, силовой диод, выходной конденсатор, нагрузку и демпфирующую цепь. Демпфирующая цепь состоит из последовательно соединенных диода и резистора, включенных между концами вторичной обмотки трансформатора и конденсатора. Конденсатор включен одним выводом между силовым диодом и выходным конденсатором, а другим - между диодом и резистором демпфирующей цепи.
Недостатком известного обратноходового преобразователя напряжения является низкий КПД за счет потери энергии в виде тепла на резисторе Rsn.
Известен импульсный источник питания из патента US 5689409 с датой приоритета 18.11.1997 г. (прототип), содержащий вторичную обмотку трансформатора, подключенную к зарядному конденсатору и выходу импульсного источника питания через первый диод, а также через последовательную цепь конденсатора и второго диода. Точка соединения конденсатора и второго диода подключена к цепи «общий» через последовательно соединенные дроссель и третий диод.
Недостатком известного импульсного источника питания является низкий КПД, обусловленный потерей энергии в виде тепла на третьем резисторе при протекании через него тока заряда емкости второго конденсатора, а также на третьем диоде при протекании через него тока рекуперации дросселя.
Технический результат заявляемого изобретения заключается в повышении КПД обратноходового преобразователя.
Для достижения указанного технического результата в демпфирующем устройстве обратноходового преобразователя первый вывод вторичной обмотки трансформатора подключен к первому выводу зарядного конденсатора и первому выходу устройства через первый диод, а также через последовательную цепь, состоящую из первого конденсатора и второго диода. При этом точка соединения первого конденсатора и второго диода соединена с катодом третьего диода и первым выводом дросселя. Второй вывод вторичной обмотки трансформатора подключен к цепи «общий» обратноходового преобразователя и ко второму выводу дросселя, второму выводу зарядного конденсатора, через дополнительный конденсатор к аноду третьего диода.
В демпфирующей цепи используются только реактивные элементы, перезаряжающиеся во время действия той или иной полуволны, а накопленная в дросселе энергия индуктивности рассеивания вторичной обмотки трансформатора отдается в зарядный конденсатор и в нагрузку.
На фиг. 1 представлена схема демпфирующего устройства обратноходового преобразователя, где:
1 - вторичная обмотка трансформатора;
2 - первый диод;
3 - зарядный конденсатор;
4 - первый конденсатор;
5 - второй диод;
6 - дроссель;
7 - первый выход устройства;
8 - третий диод;
9 - дополнительный конденсатор.
На фиг. 2 представлены временные диаграммы работы демпфирующего устройства обратноходового преобразователя, где показаны:
напряжение на вторичной обмотке трансформатора (1) (фиг. 2, а);
ток через первый конденсатор (4) (фиг. 2, б);
ток через второй диод (5) (фиг. 2, в);
ток через дополнительный конденсатор (9) (фиг. 2, г);
ток через дроссель (6) (фиг. 2, д).
В заявляемом демпфирующем устройстве обратноходового преобразователя первый вывод вторичной обмотки трансформатора (1) подключен к первому выводу зарядного конденсатора (3) и первому выходу устройства (7) через первый диод (2), а также через последовательную цепь, состоящую из первого конденсатора (4) и второго диода (5). При этом точка соединения первого конденсатора (4) и второго диода (5) соединена с катодом третьего диода (8) и первым выводом дросселя (6). Второй вывод вторичной обмотки трансформатора (1) подключен к цепи «общий» обратноходового преобразователя и ко второму выводу дросселя (6), второму выводу зарядного конденсатора (3), через дополнительный конденсатор (9) к аноду третьего диода (8).
Функционирование заявляемого демпфирующего устройства обратноходового преобразователя происходит следующим образом.
Во время действия отрицательной полуволны, в момент замыкания силового ключа (отрезок времени t1-t2 на фиг. 2), ЭДС самоиндукции индуктивности рассеяния вторичной обмотки трансформатора (1) приводит к скачку отрицательного напряжения на вторичной обмотке трансформатора (1), заряжая первый (4) (см. фиг. 2, б) и дополнительный (9) (см. фиг. 2, г) конденсаторы через третий диод (8). При этом уровень заряда дополнительного конденсатора (9) ограничивается индуктивностью дросселя (6). Когда силовой ключ (на фиг. 1 не указан) замкнут (отрезок времени t2-t3 на фиг. 2), первый (2) и второй (5) диоды закрыты. К последовательной цепи, состоящей из первого конденсатора (4), третьего диода (8) и дополнительного конденсатора (9), прикладывается входное напряжение обратной полярности с учетом коэффициента трансформации трансформатора (не указан), при этом открывается третий диод (8).
Во время действия положительной полуволны при разомкнутом силовом ключе обратноходового преобразователя (отрезок времени t4-t5 на фиг. 2) энергия, накопленная трансформатором, передается вторичной обмоткой трансформатора (1) через первый диод (2) в зарядный конденсатор (3). Энергия индуктивности рассеяния вторичной обмотки трансформатора (1) в момент размыкания силового ключа обратноходового преобразователя (отрезок времени t3-t4 на фиг. 2) перезаряжает первый конденсатор (4) (см. фиг. 2, б), защищающий первый диод (2) от перенапряжения, и через второй диод (5) (см. фиг. 2, в) передается в зарядный конденсатор (3). Зарядный конденсатор (3) определяет величину напряжения на выходе устройства (7).
Энергия, накопившаяся в дросселе (6), возвращается в зарядный конденсатор (3) через дополнительный конденсатор (9), третий диод (8) и второй диод (5).
Повышение КПД устройства обеспечивается за счет того, что первый вывод вторичной обмотки трансформатора (1) подключен к первому выводу зарядного конденсатора (3) и первому выходу устройства (7) через первый диод (2), а также через последовательную цепь, состоящую из первого конденсатора (4) и второго диода (5). При этом точка соединения первого конденсатора (4) и второго диода (5) соединена с катодом третьего диода (8) и первым выводом дросселя (6). Второй вывод вторичной обмотки трансформатора (1) подключен к общему выводу обратноходового преобразователя и ко второму выводу дросселя (6), второму выводу зарядного конденсатора (3), через дополнительный конденсатор (9) к аноду третьего диода (8).
В демпфирующей цепи используются только реактивные элементы, перезаряжающиеся во время действия той или иной полуволны, а накопленная в дросселе энергия рекуперации индуктивности рассеивания вторичной обмотки трансформатора отдается в зарядный конденсатор и в нагрузку.
Claims (1)
- Демпфирующее устройство обратноходового преобразователя, содержащее вторичную обмотку трансформатора, первый вывод которой подключен к первому выводу зарядного конденсатора и выходу устройства через первый диод, а также через последовательную цепь, состоящую из первого конденсатора и второго диода, причем точка соединения первого конденсатора и второго диода подключена к первому выводу дросселя, второй вывод вторичной обмотки трансформатора подключен ко второму выводу зарядного конденсатора и к цепи «общий», третий диод, отличающееся тем, что катод третьего диода подключен к первому выводу дросселя, анод третьего диода через дополнительный конденсатор подключен ко второму выводу дросселя и к цепи «общий».
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015152609/07A RU2605766C1 (ru) | 2015-12-08 | 2015-12-08 | Демпфирующее устройство обратноходового преобразователя |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015152609/07A RU2605766C1 (ru) | 2015-12-08 | 2015-12-08 | Демпфирующее устройство обратноходового преобразователя |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2605766C1 true RU2605766C1 (ru) | 2016-12-27 |
Family
ID=57793737
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015152609/07A RU2605766C1 (ru) | 2015-12-08 | 2015-12-08 | Демпфирующее устройство обратноходового преобразователя |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2605766C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2798862C1 (ru) * | 2022-03-25 | 2023-06-28 | Акционерное общество "Научно-производственная корпорация "Космические системы мониторинга, информационно-управляющие и электромеханические комплексы" имени А.Г. Иосифьяна" АО "Корпорация "ВНИИЭМ" | Повышающий преобразователь постоянного напряжения накопительного типа |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1755353A1 (ru) * | 1990-11-11 | 1992-08-15 | Центральное научно-производственное объединение "Ленинец" | Однотактный обратноходовой преобразователь посто нного напр жени в посто нное |
JP2002125370A (ja) * | 2000-10-17 | 2002-04-26 | Omron Corp | スナバー回路 |
RU2537373C2 (ru) * | 2013-07-01 | 2015-01-10 | Александр Юрьевич Гончаров | Обратноходовый преобразователь напряжения |
-
2015
- 2015-12-08 RU RU2015152609/07A patent/RU2605766C1/ru active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1755353A1 (ru) * | 1990-11-11 | 1992-08-15 | Центральное научно-производственное объединение "Ленинец" | Однотактный обратноходовой преобразователь посто нного напр жени в посто нное |
JP2002125370A (ja) * | 2000-10-17 | 2002-04-26 | Omron Corp | スナバー回路 |
RU2537373C2 (ru) * | 2013-07-01 | 2015-01-10 | Александр Юрьевич Гончаров | Обратноходовый преобразователь напряжения |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2798862C1 (ru) * | 2022-03-25 | 2023-06-28 | Акционерное общество "Научно-производственная корпорация "Космические системы мониторинга, информационно-управляющие и электромеханические комплексы" имени А.Г. Иосифьяна" АО "Корпорация "ВНИИЭМ" | Повышающий преобразователь постоянного напряжения накопительного типа |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TW200417157A (en) | Active snubber for synchronous rectifier | |
KR102449387B1 (ko) | 스위칭 전원 | |
US6844779B2 (en) | Optically isolated bias control circuit | |
JP2015159710A (ja) | エネルギー回収スナバ | |
JP6840032B2 (ja) | 絶縁型スイッチング電源 | |
RU2015152495A (ru) | Зарядное устройство и способ зарядки | |
WO2011016854A1 (en) | Soft switching using a lossless snubber circuit in a power converter | |
RU2605766C1 (ru) | Демпфирующее устройство обратноходового преобразователя | |
TWI265670B (en) | Flyback converter capable of performing a zero voltage switch in boundary mode | |
RU2617716C1 (ru) | Однотактный преобразователь напряжения | |
RU2571952C1 (ru) | Корректор коэффициента мощности | |
RU2635364C2 (ru) | Двухтактный dc/dc-преобразователь | |
RU176855U1 (ru) | Обратноходовой преобразователь напряжения | |
Zeng et al. | An active energy balancing system for lithium-ion battery pack | |
RU2581600C1 (ru) | Двухтактный обратноходовой преобразователь постоянного напряжения в постоянное | |
TWI439034B (zh) | Zero voltage switching power converter | |
TW200515672A (en) | High voltage charging circuit | |
RU2007126455A (ru) | Способ рекуперации электрической энергии в импульсных установках и устройство для его осуществления | |
Sakugawa et al. | Compact capacitor charger using resonant MOSFET inverter | |
RU2589030C1 (ru) | Преобразователь переменного напряжения в постоянное | |
RU148287U1 (ru) | Квазирезонансный мостовой преобразователь | |
RU2539560C1 (ru) | Преобразователь постоянного напряжения в постоянное напряжение | |
RU90941U1 (ru) | Зарядное устройство для аккумуляторной батареи | |
EA201800349A1 (ru) | Устройство импульсного транзисторного преобразователя и способ рекуперации энергии рассеяния трансформатора | |
TWI665859B (zh) | 升壓轉換器及升壓轉換系統 |