RU2664234C1 - Демпфер и использующее его устройство преобразования электрической энергии - Google Patents

Демпфер и использующее его устройство преобразования электрической энергии Download PDF

Info

Publication number
RU2664234C1
RU2664234C1 RU2017133439A RU2017133439A RU2664234C1 RU 2664234 C1 RU2664234 C1 RU 2664234C1 RU 2017133439 A RU2017133439 A RU 2017133439A RU 2017133439 A RU2017133439 A RU 2017133439A RU 2664234 C1 RU2664234 C1 RU 2664234C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
terminal
damping
module
capacitor
resonant
Prior art date
Application number
RU2017133439A
Other languages
English (en)
Inventor
Фу-Тцзу ХСУ
Original Assignee
Фу-Тцзу ХСУ
ТУ, Чиэх-Сень
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 Фу-Тцзу ХСУ, ТУ, Чиэх-Сень filed Critical Фу-Тцзу ХСУ
Application granted granted Critical
Publication of RU2664234C1 publication Critical patent/RU2664234C1/ru

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
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/02—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal
    • H02M7/04—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/06—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes without control electrode or semiconductor devices without control electrode
    • H02M7/068—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes without control electrode or semiconductor devices without control electrode mounted on a transformer
    • 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
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/32—Means for protecting converters other than automatic disconnection
    • H02M1/34—Snubber circuits
    • 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
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H7/00—Multiple-port networks comprising only passive electrical elements as network components
    • H03H7/01—Frequency selective two-port networks
    • H03H7/0115—Frequency selective two-port networks comprising only inductors and capacitors
    • 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
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0048—Circuits or arrangements for reducing losses
    • 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
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/32—Means for protecting converters other than automatic disconnection
    • H02M1/34—Snubber circuits
    • H02M1/342—Active non-dissipative snubbers
    • 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
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/32—Means for protecting converters other than automatic disconnection
    • H02M1/34—Snubber circuits
    • H02M1/344—Active dissipative snubbers
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/10—Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes

Abstract

Изобретение относится к области электротехники. Демпфер (1) включает в себя резонансный контур (11), демпфирующий конденсаторный модуль (C) и переключающую схему (12). Демпфирующий индукторный модуль (L) резонансной схемы (11) принимает электрическую энергию переменного тока (АС). Резонансный конденсатор (Cr) резонансного контура (11) подключен к демпфирующему индукторному модулю (L). Переключающая схема 12 соединена с резонансным конденсатором (Cr), демпфирующим индукторным модулем (L) и демпфирующим конденсаторным модулем (C). Переключающая схема (12) при работе в первой фазе устанавливает соединение между демпфирующим индукторным модулем (L) и резонансным конденсатором (Cr), чтобы сохранить электрическую энергию переменного тока в резонансном контуре (11), и при работе во второй фазе позволяет передавать электрическую энергию переменного тока в демпфирующий конденсаторный модуль (C) и сохранить в нем эту энергию. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 6 ил.

Description

Область техники
Изобретение относится к преобразованию энергии и, более конкретно, к демпферу и использующему его устройству преобразования электрической энергии.
Уровень техники
Преобразование энергии представляет собой процесс изменения одной формы энергии в другую форму энергии. Для преобразования энергии важно сократить энергетические потери, чтобы повысить эффективность преобразования.
Сущность изобретения
Поэтому, цель изобретения заключается в том, чтобы предложить демпфер, обладающий повышенной эффективностью преобразования, и использующее его устройство преобразования электрической энергии.
В соответствии с аспектом изобретения, демпфер включает в себя резонансный контур, демпфирующий конденсаторный модуль и переключающую схему. Резонансный контур включает в себя демпфирующий индукторный модуль и резонансный конденсатор. Демпфирующий индукторный модуль имеет первый вывод и второй вывод, и он выполнен с возможностью принимать электрическую энергию переменного тока (АС). Резонансный конденсатор имеет первый вывод, электрически соединенный с первым выводом демпфирующего индукторного модуля, и второй вывод. Переключающая схема электрически соединена со вторыми выводами резонансного конденсатора и демпфирующего индукторного модуля, и с демпфирующим конденсаторным модулем. Переключающая схема выполнена с возможностью работать в первой фазе и во второй фазе. При работе в первой фазе переключающая схема устанавливает электрическое соединение между вторыми выводами демпфирующего индукторного модуля и резонансного конденсатора, чтобы сохранить электрическую энергию переменного тока, принятую демпфирующим индукторным модулем в резонансном контуре. При работе во второй фазе переключающая схема позволяет передать в демпфирующий конденсаторный модуль и сохранить в нем электрическую энергию переменного тока, сохраненную в резонансном контуре.
В соответствии с другим аспектом этого изобретения, устройство преобразования электрической энергии включает в себя преобразователь постоянного тока (DC) в переменный ток (АС) и демпфер. Преобразователь постоянного тока в переменный включает в себя схему преобразования постоянного тока в переменный, и развязывающий трансформатор. Схема преобразования постоянного тока в переменный выполнена так, чтобы она была электрически соединена с источником постоянного тока, чтобы принимать постоянный ток от него, и она преобразует постоянный ток в переменный ток. Развязывающий трансформатор имеет входной порт, электрически соединенный со схемой преобразования постоянного тока в переменный, для приема от нее переменного тока, и выходной порт. Развязывающий трансформатор выдает на своем выходном порте переменный ток. Демпфер включает в себя резонансный контур, демпфирующий конденсаторный модуль и переключающую схему. Резонансный контур включает в себя демпфирующий индукторный модуль и резонансный конденсатор. Демпфирующий индукторный модуль имеет первый вывод и второй вывод, и он электрически соединен с выходным портом развязывающего трансформатора, чтобы принимать от него переменный ток. Резонансный конденсатор имеет первый вывод, электрически соединенный с первым выводом демпфирующего индукторного модуля, и второй вывод. Переключающая схема электрически соединена со вторыми выводами резонансного конденсатора и демпфирующего индукторного модуля, и с демпфирующим конденсаторным модулем. Переключающая схема выполнена с возможностью работать в первой фазе и во второй фазе. При работе в первой фазе переключающая схема устанавливает электрическое соединение между вторыми выводами демпфирующего индукторного модуля и резонансного конденсатора, чтобы сохранить электрическую энергию переменного тока, принятую демпфирующим индукторным модулем в резонансном контуре. При работе во второй фазе переключающая схема позволяет передать в демпфирующий конденсаторный модуль и сохранить в нем электрическую энергию переменного тока, сохраненную в резонансном контуре.
Краткое описание чертежей
Другие признаки и преимущества изобретения станут очевидными в последующем подробном описании варианта осуществления изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:
на фиг. 1 показана принципиальная схема, иллюстрирующая вариант осуществления демпфера в соответствии с изобретением;
на фиг. 2 приведен пример временной диаграммы, иллюстрирующей электрическую энергию переменного тока (AC) и импульсный сигнал;
на фиг. 3 приведен пример временной диаграммы, показывающей работу каждого из переключающих модулей демпфера между включенным состоянием и выключенным состоянием на основе импульсного сигнала;
на фиг. 4 приведена эквивалентная принципиальная схема, показывающая демпфер, работающий в первой фазе, когда переключатели одновременно находятся во включенном состоянии;
на фиг. 5 приведена эквивалентная принципиальная схема, показывающая демпфер, работающий во второй фазе, когда переключатели одновременно находятся в выключенном состоянии; и
на фиг. 6 показана принципиальная схема, иллюстрирующая вариант осуществления устройства преобразования электрической энергии, в соответствии с изобретением.
Подробное описание изобретения
Перед более подробным описанием изобретения следует отметить, что там, где считается целесообразным, ссылочные позиции или концевые участки ссылочных позиций были повторены на различных фигурах, чтобы указать соответствующие или аналогичные элементы, которые, как вариант, могут обладать схожими характеристиками.
Со ссылкой на фиг. 1, показан вариант осуществления демпфера 1 в соответствии с данным изобретением. Демпфер 1 выполнен с возможностью принимать электрическую энергию (Vac) переменного тока (АС). Со ссылкой на фиг. 2, в этом варианте осуществления электрическая энергия (Vac) переменного тока (АС) представляет собой напряжение 110 Вольт с частотой 60 Гц, но не ограничена этими значениями.
Обращаясь снова к фиг. 1, демпфер 1 включает в себя резонансный контур 11, демпфирующий конденсаторный модуль (CD) и переключающую схему 12.
Резонансный контур 11 включает в себя демпфирующий индукторный модуль (LD) и резонансный конденсатор (Cr). Демпфирующий индукторный модуль (LD) имеет первый вывод и второй вывод, и он выполнен с возможностью принимать электрическую энергию (Vac) переменного тока (АС). Для более подробной информации о модуле (LD) демпфирующей катушки индуктивности можно обратиться к Тайваньской модели полезной модели № M470365, и его описание будет здесь опущено. Резонансный конденсатор (Cr) имеет первый вывод, электрически соединенный с первым выводом демпфирующего индукторного модуля (LD), и второй вывод.
Демпфирующий конденсаторный модуль (CD) имеет первый вывод, второй вывод и третий вывод. Кроме того, демпфирующий конденсаторный модуль (CD) включает в себя первый неполяризованный конденсатор (Cs1), подключенный между первым и третьим выводами демпфирующего конденсаторного модуля (CD), второй неполяризованный конденсатор (Cs2), подключенный между вторым и третьим выводами демпфирующего конденсаторного модуля (CD), и поляризованный конденсатор (Cp), подключенный между первым и вторым выводами демпфирующего конденсаторного модуля (CD). Например, у поляризованного конденсатора (Cp) имеется положительный вывод, подключенный к первому выводу демпфирующего конденсаторного модуля (CD), и отрицательный вывод, подключенный ко второму выводу демпфирующего конденсаторного модуля (CD). Поляризованный конденсатор (Cp) выполнен так, что его подключают параллельно с перезаряжаемым источником (Vdc) электрической энергии постоянного тока (DC), чтобы заряжать его. Для более подробной информации о модуле (CD) демпфирующего конденсатора можно обратиться к Тайваньской модели полезной модели № M477033, и его описание будет здесь опущено.
Переключающая схема 12 электрически соединена со вторыми выводами резонансного конденсатора (Cr) и демпфирующего индукторного модуля (LD), и с демпфирующим конденсаторным модулем (CD). Переключающая схема 12 выполнена с возможностью работать в первой фазе и во второй фазе. При работе в первой фазе переключающая схема 12 устанавливает электрическое соединение между вторыми выводами демпфирующего индукторного модуля (LD) и резонансного конденсатора (Cr), чтобы сохранить электрическую энергию переменного тока, принятую демпфирующим индукторным модулем (LD) в резонансном контуре 11. При работе во второй фазе переключающая схема 12 позволяет передать в демпфирующий конденсаторный модуль (CD) и сохранить в нем электрическую энергию переменного тока, сохраненную в резонансном контуре 11.
В частности, переключающая схема 12 включает в себя первый набор 13 диодов, второй набор 14 диодов, первый переключающий модуль 16, второй переключающий модуль 17 и контроллер 15.
Первый набор 13 диодов подключен ко второму выводу демпфирующего индукторного модуля (LD) и первому и второму выводам демпфирующего конденсаторного модуля (CD). Второй набор 14 диодов подключен ко второму выводу резонансного конденсатора (Cr) и первому и второму выводам демпфирующего конденсаторного модуля (CD). В этом варианте осуществления и первый и второй наборы 13, 14 диодов включают в себя первый диод (D3, D5) и второй диод (D4, D6). У первых диодов (D3, D5) имеется анод, подключенный к соответствующим вторым выводам демпфирующего индукторного модуля (LD) и резонансного конденсатора (Cr), и катод, подключенный к первому выводу демпфирующего конденсаторного модуля (CD). У вторых диодов (D4, D6) имеется анод, подключенный ко второму выводу демпфирующего конденсаторного модуля (CD), и катод, подключенный к аноду соответствующего первого диода (D3, D5). Следует отметить, что реализации наборов 13, 14 диодов не ограничены описанными здесь, и они могут отличаться в других реализациях.
Первый переключающий модуль 16 имеет первый вывод, подключенный ко второму выводу демпфирующего индукторного модуля (LD), второй вывод, подключенный к третьему выводу демпфирующего конденсаторного модуля (CD), и управляющий вывод. Второй переключающий модуль 17 имеет первый вывод, подключенный ко второму выводу резонансного конденсатора (Cr), второй вывод, подключенный к третьему выводу демпфирующего конденсаторного модуля (CD), и управляющий вывод. Первый и второй переключающий модули 16, 17 могут работать во включенном состоянии, чтобы допускать протекание тока через себя между первым и вторым своими выводами, и могут работать в выключенном состоянии, чтобы допускать протекание тока через себя от второго своего вывода к первому своему выводу.
Контроллер 15 электрически подключен к управляющим выводам первого и второго переключающих модулей 16, 17, и выполнен с возможностью переключать работу первого и второго переключающих модулей 16, 17 между включенным состоянием и выключенным состоянием посредством импульсного сигнала (Р), как показано на фиг. 2 и 3. В течение первого периода (V) времени, когда импульсный сигнал (Р) имеет первый уровень напряжения (напр., уровень высокого напряжения), первому и второму переключающим модулям 16, 17 дают команду одновременно работать во включенном состоянии. В течение второго периода (U) времени, когда импульсный сигнал (Р) имеет второй уровень напряжения (напр., уровень низкого напряжения), первому и второму переключающим модулям 16, 17 дают команду одновременно работать в выключенном состоянии. В этом варианте осуществления импульсный сигнал (Р) имеет частоту 50 кГц, но не ограничен этим значением.
В этом варианте осуществления первый и второй переключающие модули 16, 17 включают в себя транзистор (Q1, Q2) и диод (D1, D2). Каждый транзистор (Q1, Q2) (напр., биполярный транзистор с изолированным затвором (IGBT)) имеет вывод стока (D), вывод истока (S) и вывод затвора (G), которые соответственно подключены к первому, второму и управляющему выводам соответствующего первого и второго переключающих модулей 16, 17. Когда и первый и второй переключающие модули 16, 17 работают во включенном состоянии, их транзистор (Q1, Q2) проводит ток, так что ток может протекать от первого его вывода ко второму выводу через транзистор (Q1, Q2). Когда и первый и второй переключающие модули 16, 17 работают в выключенном состоянии, их транзистор (Q1, Q2) не проводит ток, так что ток не может протекать от первого его вывода ко второму выводу через транзистор (Q1, Q2). Каждый диод (D1, D2) имеет анод и катод, которые соответственно подключены ко вторым и первым выводам соответствующих первого и второго переключающих модулей 16, 17, так что ток может протекать от второго вывода соответствующего первого и второго переключающих модулей 16, 17 к первому выводу соответствующего первого и второго переключающих модулей 16, 17 через диод (D1, D2). Тем не менее, следует отметить, что реализации переключающих модулей 16, 17 могут отличаться в других вариантах осуществления, и они не ограничены описанными в этом документе.
Со ссылкой на фиг. 3 и 5, переключающая схема 12 (см. фиг. 1) работает циклично в первой и второй фазе в соответствии с импульсным сигналом (Р). На фиг. 4 и 5 частично показан демпфирующий индукторный модуль (LD), а контроллер 15 (см. фиг. 1) и непроводящие транзисторы (Q1, Q2) не показаны. Как показано на фиг. 4, когда переключающая схема 12 работает в первой фазе, контроллер 15 управляет первым и вторым переключающими модулями 16, 17 так, чтобы они одновременно работали во включенном состоянии (т.е. транзисторы (Q1, Q2) одновременно проводят ток), чтобы установить электрическое соединение между вторыми выводами демпфирующего индукторного модуля (LD) и резонансного конденсатора (Cr) (т.е. демпфирующий индукторный модуль (LD) и резонансный конденсатор (Cr) соединены параллельно), так что электрическую энергию переменного тока, полученную демпфирующим индукторным модулем (LD), сохраняют в резонансном контуре 11. Как показано на фиг. 5, когда переключающая схема 12 работает во второй фазе, контроллер 15 управляет первым и вторым переключающими модулями 16, 17 так, чтобы они одновременно работали в выключенном состоянии (т.е. транзисторы (Q1, Q2) одновременно не проводят ток, и демпфирующий индукторный модуль (LD) и резонансный конденсатор (Cr) соединены последовательно), так что электрическую энергию переменного тока, сохраненную в резонансном контуре 11, можно передавать в демпфирующий конденсатор (CD) через первый и второй наборы 13, 14 диодов и диоды (D1, D2) и сохранять в нем.
Обращаясь опять к фиг. 1, в итоге, управление переключающей схемой 12 осуществляют посредством импульсного сигнала (Р) (см. фиг. 3) так, чтобы она циклично работала в первой фазе и во второй фазе, и чтобы попеременно происходило следующее: электрическую энергию (Vac) переменного тока принятую посредством демпфирующего индукторного модуля (LD) сохраняют в резонансном контуре 11; и электрическую энергию переменного тока, сохраненную в резонансном контуре 11, передают в демпфирующий конденсаторный модуль (CD) и сохраняют в нем. После этого электрическую энергию, сохраненную в демпфирующем конденсаторном модуле (CD) , можно использовать для зарядки перезаряжаемого источника (Vdc) электрической энергии постоянного тока. Следовательно, потери энергии низки, а эффективность преобразования высока.
Со ссылкой на фиг. 6, показан вариант осуществления устройства преобразования электрической энергии в соответствии с данным изобретением. Устройство преобразования электрической энергии включает в себя преобразователь 2 постоянного тока в переменный ток и демпфер 1, упомянутый выше.
Преобразователь 2 постоянного тока в переменный включает в себя схему 21 преобразования постоянного тока в переменный, и развязывающий трансформатор 22.
Схема 21 преобразования постоянного тока в переменный выполнена так, чтобы она была электрически соединена с перезаряжаемым источником (Vdc) постоянного тока, чтобы принимать постоянный ток от него, и она преобразует постоянный ток в переменный ток.
Развязывающий трансформатор 22 имеет входной порт, электрически соединенный со схемой 21 преобразования постоянного тока в переменный, для приема от нее переменного тока, и выходной порт. Развязывающий трансформатор 22 выдает на своем выходном порте переменный ток.
В варианте осуществления устройства преобразования электрической энергии демпфирующий индукторный модуль (LD) демпфера 1 выполнен так, чтобы его подключали к развязывающему трансформатору 22, чтобы принимать от него электрическую энергию переменного тока. Демпфирующий индукторный модуль (LD) выступает в качестве преобразователя при взаимодействии с развязывающим трансформатором 22, и выступает в качестве катушки индуктивности при взаимодействии с переключающей схемой 12. Так как работа демпфера 1 уже была описана, то соответствующие подробности опущены.
В приведенном выше описании в целях объяснения было изложено множество специфических подробностей, чтобы обеспечить полное понимание варианта осуществления. Тем не менее, специалистам в области техники будет очевидно, что на практике могут быть реализованы один или несколько других вариантов осуществления без некоторых из этих специфических деталей. Также следует понимать, что применение во всем этом описании выражений «один вариант осуществления», «вариант осуществления», вариант с указанием порядкового номера и т.д. означает, что определенный признак, конструкция или характеристика могут быть включены в практическую реализацию изобретения. Следует также понимать, что в описании различные признаки иногда сгруппированы в одном варианте осуществления, фигуре или ее описании для упрощения описания и способствования пониманию различных аспектов изобретения.
Хотя изобретение было описано касательно того, что считается примерным вариантом осуществления, понятно, что это изобретение не ограничивается раскрытым вариантом осуществления, но предназначено для охвата различных устройств, включенных в сущность и объем в самой широкой интерпретации, с тем, чтобы охватить все такие модификации и эквивалентные устройства.

Claims (41)

1. Демпфер (1), содержащий:
резонансный контур (11), который включает в себя:
демпфирующий индукторный модуль (LD), имеющий первый вывод и второй вывод и выполненный с возможностью принимать электрическую энергию переменного тока (АС), и
резонансный конденсатор (Cr), имеющий первый вывод, электрически соединенный с первым выводом демпфирующего индукторного модуля (LD), и второй вывод;
демпфирующий конденсаторный модуль (CD); и
переключающую схему (12), которая электрически соединена с упомянутыми вторыми выводами резонансного конденсатора (Cr) и демпфирующего индукторного модуля (LD), а также с демпфирующим конденсаторным модулем (CD) и выполнена с возможностью работать в первой фазе и во второй фазе;
причем при работе в первой фазе переключающая схема (12) устанавливает электрическое соединение между вторыми выводами демпфирующего индукторного модуля (LD) и резонансного конденсатора (Cr), чтобы сохранить электрическую энергию переменного тока, принятую демпфирующим индукторным модулем (LD), в резонансном контуре (11);
при этом при работе во второй фазе переключающая схема (12) позволяет передать в демпфирующий конденсаторный модуль (CD) и сохранить в нем электрическую энергию переменного тока, сохраненную в резонансном контуре (11).
2. Демпфер (1) по п. 1, в котором
демпфирующий конденсаторный модуль (CD) имеет первый вывод, второй вывод и третий вывод, а также включает в себя
первый неполяризованный конденсатор (Cs1), подключенный между упомянутыми первым и третьим выводами демпфирующего конденсаторного модуля (CD),
второй неполяризованный конденсатор (Cs2), подключенный между вторым и третьим выводами демпфирующего конденсаторного модуля (CD), и
поляризованный конденсатор (Cp), подключенный между первым и вторым выводами демпфирующего конденсаторного модуля (CD); а
переключающая схема (12) включает в себя
первый набор (13) диодов, подключенный ко второму выводу демпфирующего индукторного модуля (LD) и первому и второму выводам демпфирующего конденсаторного модуля (CD),
второй набор (14) диодов, подключенный ко второму выводу резонансного конденсатора (Cr) и первому и второму выводам демпфирующего конденсаторного модуля (CD),
первый переключающий модуль, имеющий первый вывод, подключенный ко второму выводу демпфирующего индукторного модуля (LD), второй вывод, подключенный к третьему выводу демпфирующего конденсаторного модуля (CD), и управляющий вывод,
второй переключающий модуль, имеющий первый вывод, подключенный ко второму выводу резонансного конденсатора (Cr), второй вывод, подключенный к третьему выводу демпфирующего конденсаторного модуля (CD), и управляющий вывод,
при этом первый и второй переключающие модули выполнены с возможностью работать во включенном состоянии, при котором допускается протекание тока через переключающие модули между указанными первым и вторым выводами, и с возможностью работать в выключенном состоянии, при котором допускается протекание тока через переключающие модули от указанного второго вывода к указанному первому выводу, и
контроллер (15), электрически подключенный к управляющим выводам указанных первого и второго переключающих модулей и выполненный с возможностью переключать работу первого и второго переключающих модулей между включенным состоянием и выключенным состоянием.
3. Демпфер (1) по п. 2, в котором:
когда переключающая схема (12) работает в первой фазе, контроллер (15) управляет первым и вторым переключающими модулями так, чтобы они одновременно работали во включенном состоянии, чтобы установить электрическое соединение между вторыми выводами демпфирующего индукторного модуля (LD) и резонансного конденсатора (Cr); и
когда переключающая схема (12) работает во второй фазе, контроллер (15) управляет первым и вторым переключающими модулями так, чтобы они одновременно работали в выключенном состоянии, чтобы электрическую энергию переменного тока, сохраненную в упомянутом резонансном контуре (11), передавать в демпфирующий конденсатор (CD) через первый и второй переключающие модули и сохранять в нем.
4. Демпфер (1) по п. 2, в котором первый и второй переключающие модули содержат транзистор (Q1, Q2), имеющий вывод стока (D), вывод истока (S) и вывод затвора (G), которые соответственно подключены к первому, второму и управляющему выводам соответствующего модуля из указанных первого и второго переключающих модулей.
5. Демпфер (1) по п. 4, в котором первый и второй переключающие модули также содержат диод (D1, D2), имеющий анод и катод, которые соответственно подключены ко второму и первому выводам соответствующего модуля из указанных первого и второго переключающих модулей.
6. Демпфер (1) по п. 2, в котором каждый из первого и второго диодных наборов (13, 14) включает в себя:
первый диод (D3, D5), содержащий анод, подключенный ко второму выводу соответствующего компонента из указанных компонентов - демпфирующего индукторного модуля (LD) и резонансного конденсатора (Cr), и катод, подключенный к указанному первому выводу демпфирующего конденсаторного модуля (CD); и
второй диод (D4, D6), содержащий анод, подключенный ко второму выводу демпфирующего конденсаторного модуля (CD), и катод, подключенный к аноду первого диода (D3, D5).
7. Демпфер (1) по п. 2, в котором поляризованный конденсатор (Cp) выполнен с возможностью параллельного подключения к перезаряжаемому источнику (Vdc) электрической энергии постоянного тока (DC).
8. Демпфер (1) по п. 1, в котором демпфирующий индукторный модуль (LD) выполнен с возможностью подключения к развязывающему трансформатору (22), чтобы принимать от него электрическую энергию переменного тока, указанный модуль выполняет функцию трансформатора при взаимодействии с развязывающим трансформатором (22) и выполняет функцию индуктивности при взаимодействии с переключающей схемой (12).
9. Устройство преобразования электрической энергии, содержащее:
преобразователь (2) постоянного тока (DC) в переменный ток (АС), включающий в себя:
схему (21) преобразования постоянного тока в переменный, выполненную с возможностью электрического соединения с источником (Vdc) постоянного тока, чтобы принимать постоянный ток от него, и преобразующую постоянный ток в переменный ток, и
развязывающий трансформатор (22), содержащий входной порт, электрически соединенный со схемой (21) преобразования постоянного тока в переменный, для приема от него электрической энергии переменного тока, и выходной порт, при этом развязывающий трансформатор выдает переменный ток на указанном выходном порте; и
демпфер (1), включающий в себя резонансный контур (11), демпфирующий конденсаторный модуль (CD) и переключающую схему (12);
причем резонансный контур (11) включает в себя
демпфирующий индукторный модуль (LD), имеющий первый вывод и второй вывод и электрически соединенный с указанным выходным портом развязывающего трансформатора (22), чтобы принимать от него электрическую энергию переменного тока, и
резонансный конденсатор (Cr), содержащий первый вывод, электрически соединенный с первым выводом демпфирующего индукторного модуля (LD), и второй вывод;
при этом переключающая схема (12) электрически соединена с указанными вторыми выводами резонансного конденсатора (Cr) и демпфирующего индукторного модуля (LD), а также с демпфирующим конденсаторным модулем (CD) и выполнена с возможностью работать в первой фазе и во второй фазе;
причем при работе в первой фазе переключающая схема (12) устанавливает электрическое соединение между вторыми выводами демпфирующего индукторного модуля (LD) и резонансного конденсатора (Cr), чтобы сохранить электрическую энергию переменного тока, принятую демпфирующим индукторным модулем (LD), в резонансном контуре (11); и
при работе во второй фазе переключающая схема (12) позволяет передать в демпфирующий конденсаторный модуль (CD) и сохранить в нем электрическую энергию переменного тока, сохраненную в резонансном контуре (11).
RU2017133439A 2016-10-19 2017-09-26 Демпфер и использующее его устройство преобразования электрической энергии RU2664234C1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW105133647 2016-10-19
TW105133647A TWI603572B (zh) 2016-10-19 2016-10-19 Resonance damper

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2664234C1 true RU2664234C1 (ru) 2018-08-16

Family

ID=60119791

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017133439A RU2664234C1 (ru) 2016-10-19 2017-09-26 Демпфер и использующее его устройство преобразования электрической энергии

Country Status (8)

Country Link
US (1) US9985514B2 (ru)
EP (1) EP3312980A1 (ru)
JP (1) JP6518300B2 (ru)
KR (1) KR101973277B1 (ru)
BR (1) BR102017020597A2 (ru)
CA (1) CA2979186C (ru)
RU (1) RU2664234C1 (ru)
TW (1) TWI603572B (ru)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3082684B1 (fr) * 2018-06-14 2020-05-22 Thales Convertisseur ac-dc
JP7385136B2 (ja) 2021-03-31 2023-11-22 ダイキン工業株式会社 電力変換装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08275541A (ja) * 1995-03-30 1996-10-18 Shinko Electric Co Ltd インバータ装置
RU2279754C1 (ru) * 2005-04-15 2006-07-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" Однофазный мостовой транзисторный инвертор
TWM470365U (zh) * 2013-09-23 2014-01-11 Fu-Zi Xu 在系統電路中用於阻尼功能的電感器

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6370050B1 (en) * 1999-09-20 2002-04-09 Ut-Batelle, Llc Isolated and soft-switched power converter
JP2003333852A (ja) * 2002-05-13 2003-11-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電源装置
JP2007215324A (ja) * 2006-02-09 2007-08-23 Ebara Densan Ltd サージ電圧抑制回路
US20080013352A1 (en) * 2006-07-13 2008-01-17 Baker Donal E Active rectifier system with power factor correction
JP2008043008A (ja) * 2006-08-03 2008-02-21 Sony Corp スイッチング電源回路
DE102008028952A1 (de) * 2008-06-18 2009-12-24 Abb Ag AC-DC-Zwischenkreis-Wandler mit sehr weitem AC-Eingangsspannungs-Bereich
US7990097B2 (en) * 2008-09-29 2011-08-02 Rockwell Automation Technologies, Inc. Power conversion system and method for active damping of common mode resonance
TWI454028B (zh) * 2010-01-13 2014-09-21 Toshiba Kk System interconnection converter
CN103036461B (zh) * 2011-09-29 2016-03-30 台达电子企业管理（上海）有限公司 三相整流模组、其适用的系统及谐波抑制方法
CN103918170B (zh) * 2011-10-21 2017-03-08 株式会社村田制作所 开关式电源装置
US9048756B2 (en) * 2012-03-07 2015-06-02 Virginia Tech Intellectual Properties, Inc. DC-side leakage current reduction for single phase full-bridge power converter/inverter
EP2683066B1 (en) * 2012-07-04 2017-05-03 DET International Holding Limited LLC balancing
JP5995139B2 (ja) * 2012-10-12 2016-09-21 富士電機株式会社 双方向ｄｃ／ｄｃコンバータ
US9755534B2 (en) * 2013-02-14 2017-09-05 Nuvolta Technologies, Inc. High efficiency high frequency resonant power conversion
TWM477033U (en) 2013-09-23 2014-04-21 Fu-Zi Xu Capacitor providing damping function in system circuit
CN203788135U (zh) * 2013-12-31 2014-08-20 江苏嘉钰新能源技术有限公司 一种三相三电平vienna整流器的辅助电源
US9825544B2 (en) * 2014-04-01 2017-11-21 Securaplane Technologies, Inc. Power converters
TWI608694B (zh) * 2015-05-13 2017-12-11 Fu Tzu Hsu Static magnetoresistive magnetic amplifying device

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08275541A (ja) * 1995-03-30 1996-10-18 Shinko Electric Co Ltd インバータ装置
RU2279754C1 (ru) * 2005-04-15 2006-07-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" Однофазный мостовой транзисторный инвертор
TWM470365U (zh) * 2013-09-23 2014-01-11 Fu-Zi Xu 在系統電路中用於阻尼功能的電感器

Also Published As

Publication number Publication date
US20180109172A1 (en) 2018-04-19
KR101973277B1 (ko) 2019-04-26
US9985514B2 (en) 2018-05-29
CA2979186A1 (en) 2018-04-19
CA2979186C (en) 2019-08-20
EP3312980A1 (en) 2018-04-25
TWI603572B (zh) 2017-10-21
JP2018068102A (ja) 2018-04-26
TW201817150A (zh) 2018-05-01
BR102017020597A2 (pt) 2018-06-12
JP6518300B2 (ja) 2019-05-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3041122A1 (en) Control circuit, switching circuit, power conversion device, charging device, vehicle, and control method
KR20160088424A (ko) 무선 전력 전송 시스템을 위한 고조파 감소 장치
US9806629B2 (en) Single-phase inverter
US8508965B2 (en) Inverter and method for operating the inverter
US9473045B2 (en) Soft-switching low input/output current-ripple power inversion and rectification circuits
CN106685242B (zh) 单级交流至直流转换器
CN113014104B (zh) Dc/dc变换器的控制器及其控制系统
TW201703418A (zh) 五電平變換裝置
RU2664234C1 (ru) Демпфер и использующее его устройство преобразования электрической энергии
TWI539736B (zh) 五電平變換裝置
US10079557B2 (en) Efficient resonant topology for DC-AC inversion with minimal use of high frequency switches
CN210351019U (zh) 直流变压电路及逆变器
US9825550B1 (en) Bi-directional power converter for converting power between alternating current and direct current
CN104935174B (zh) 一种含有可调电感网络的全桥dc/dc变换器
US9564833B2 (en) Solid-state inverters with voltage-balanced switches
CN106817042B (zh) Dc-ac变换器及其控制方法
CN114747113A (zh) 充电设备和用于运行充电设备的方法
CN216122248U (zh) 一种采用新型充电拓扑的高压重频脉冲电源
CN210898946U (zh) 一种电容钳位型半桥三电平dc-dc变换器
CN214707264U (zh) 一种充电装置
CN210041410U (zh) 一种正负高压充电机
CN107645238B (zh) 一种换流装置
TW201724720A (zh) 隔離型轉換器及其控制方法
TWI502875B (zh) 應用於太陽光電模組的直流轉交流轉換裝置
CN114825972A (zh) 模块化级联式多电平交流变换器及其工作方法