RU2748220C1 - Устройство активного выпрямительного моста - Google Patents
Устройство активного выпрямительного моста Download PDFInfo
- Publication number
- RU2748220C1 RU2748220C1 RU2020127683A RU2020127683A RU2748220C1 RU 2748220 C1 RU2748220 C1 RU 2748220C1 RU 2020127683 A RU2020127683 A RU 2020127683A RU 2020127683 A RU2020127683 A RU 2020127683A RU 2748220 C1 RU2748220 C1 RU 2748220C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- bridge
- drivers
- rectifier
- polarity
- input voltage
- 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
- 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
- H02M7/12—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
- H02M7/21—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M7/217—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
- H02M7/219—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only in a bridge configuration
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Rectifiers (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области импульсной техники, в частности к импульсным источникам электропитания и к мостовым выпрямителям переменного тока. Техническим результатом является снижение потерь на выпрямительном элементе. Результат достигается тем, что в мостовой схеме используются активные элементы вместо диодов, которые включаются попарно, образуют полумостовой выпрямитель в зависимости от полярности входного напряжения. Каждый из транзисторов открывается посредством драйвера, управляющий сигнал на который приходит с компараторов, отслеживающих полярность входного напряжения. При этом на драйверы, управляющие транзисторами верхних плеч моста, сигнал приходит через оптопару. Нижние плечи моста для питания моста используют внешний источник, а верхние плечи берут питание с выхода мостового выпрямителя через конденсаторные делители. 2 ил.
Description
Изобретение относится к области импульсной техники, в частности к импульсным источникам электропитания и к мостовым выпрямителям переменного тока.
Известно изобретение US Patent #10186983 Схема выпрямительного моста на идеальных диодах и метод управления (ideal diode bridge rectifying circuit and control method), в которой выпрямительный мост состоит из четырех идеальных диодных элементов, четырех драйверов, для их управления, и контроллера, подключенного к модулям драйвера, служащий для измерения тока, протекающего через нагрузку, измерения фазы входного напряжения. На основе измеренных фазы напряжения и силы тока определяются соответствующие параметры проводимости для четырех идеальных диодов, и выдается по меньшей мере один управляющий сигнал, для управления драйверами и соответствующими идеальными диодными элементами. В качестве идеальных диодов применяются MOSFET- и GaN- транзисторы. В другом варианте изобретения схема дополнительно содержит четыре резистора R1, R2, R3, R4, каждый из четырех резисторов подключен к стоку соответствующего одного из MOSFET-транзисторов. В другом варианте изобретения в качестве контроллера, подключенного к драйверам, используется процессор, к нему подключен фазовый детектор, получающий сигнал с делителей напряжения R1 и R2, R3 и R4, и резистор Rsense, включенный в цепь нагрузки, в качестве измерительного шунта. В другом варианте изобретения схема дополнительно содержит источник питания для контроллера. В другом варианте изобретения дополнительный источник питания содержит понижающий преобразователь и диод Шоттки. В другом варианте изобретения по меньшей мере два драйвера являются изолированными, для создания виртуального заземления двух идеальных диодов. В другом варианте изобретения каждый изолированный модуль драйвера содержит оптопару, подключенную к соответствующему идеальному диодному элементу, и резистор между контроллером и оптопарой. В другом варианте изобретения измерения включают определение фазы напряжения в фазном и нулевом проводнике. В другом варианте изобретения измерения включают определение того, превышает ли ток, протекающий через нагрузку, заранее заданное минимальное значение. В другом варианте изобретения измерения включают выборочные значения в течение заранее определенной продолжительности и/или заранее определенного количества измерений.
Недостатком известного изобретения является то, что для управления силовыми транзисторами моста используется котроллер (микроконтроллер, ПЛИС или специализированный логический контроллер), что ведет к увеличению стоимости модуля, увеличению габаритов и снижению КПД и надежности.
Задачей предлагаемого изобретения является снижение потерь в мостовом выпрямителе, уменьшение его габаритов.
Технический результат достигается тем, что определение полярности входного напряжения и управление драйверами силовых транзисторов происходит посредством двух аналоговых компараторов, при этом аналоговые компараторы и драйвера нижних плечей моста для питания используют внешний источник питания, а драйвера верхних плечей моста запитываются от сети через конденсаторный делитель.
Сущность предлагаемого изобретения поясняется фиг.1 и фиг.2.
На компараторы U1 и U2, а также драйверы U6 и U7 напряжение V_AUX подается от внешнего источника питания. Дайвера U5 и U8 получают энергию от сети через конденсаторные делители C1/C2 и С3/C4 с выхода мостового выпрямителя через диоды VD1 и VD2 соответственно. Оптопары U3 и U4 используются для развязки верхних плечей моста от общей земли GND. Делители напряжения R1/R2 и R3/R4 используются для детектирования полярности полуволны на входах мостового выпрямителя L и N. При положительной полярности на входе L на выходе компаратора U1 появляется высокий уровень сигнала, на компараторе U2 низкий уровень сигнала, при положительной полярности на входе N на выходе компаратора U1 появляется низкий уровень, на компараторе U2 высокий уровень. При высоком уровне сигнала на выходе компаратора U1 драйвер U6 открывает транзистор VT2, при этом ток протекает через диод оптопару U3 открывая транзистор оптопары U3, вследствие чего на резисторе R7 появляется напряжение, превышающее порог срабатывания сигнального входа драйвера U5, вследствие чего драйвер U5 открывает транзистор VT1. При высоком уровне сигнала на выходе компаратора U2 драйвер U7 открывает транзистор VT3, при этом ток протекает через диод оптопару U4 открывая транзистор оптопары U4, вследствие чего на резисторе R8 появляется напряжение, превышающее порог срабатывания сигнального входа драйвера U8, вследствие чего драйвер U8 открывает транзистор VT4.
Claims (1)
- Устройство активного выпрямителя переменного тока, содержащее транзисторы VT1, VT2, VT3, VT4, управляемые драйверами U5, U6, U7, U8, на которые управляющие сигналы поступают от аналоговых компараторов U1, U2, при этом полярность входного напряжения детектируется на неинвертирующем входе компаратора с помощью резистивных делителей R1/R2 и R3/R4, подключенных к фазному L и нулевому N проводнику линии переменного тока, дайверы U5 и U8 получают энергию от сети через конденсаторные делители C1/C2 и С3/C4 с выхода мостового выпрямителя через диоды VD1 и VD2 соответственно, при этом драйверы U6 и U7 получают питание от внешнего источника V_AUX, оптопары U3 и U4 используются для развязки верхних плеч моста от общей земли GND.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020127683A RU2748220C1 (ru) | 2020-08-19 | 2020-08-19 | Устройство активного выпрямительного моста |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020127683A RU2748220C1 (ru) | 2020-08-19 | 2020-08-19 | Устройство активного выпрямительного моста |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2748220C1 true RU2748220C1 (ru) | 2021-05-21 |
Family
ID=76033906
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020127683A RU2748220C1 (ru) | 2020-08-19 | 2020-08-19 | Устройство активного выпрямительного моста |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2748220C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU209071U1 (ru) * | 2021-11-12 | 2022-02-01 | Общество с ограниченной ответственностью "ЭЛМАНК" | Синхронный выпрямитель |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2219648C1 (ru) * | 2002-06-25 | 2003-12-20 | Ульяновский государственный технический университет | Сетевой выпрямитель для вторичных источников питания инверторного типа |
| US20090273959A1 (en) * | 2005-11-22 | 2009-11-05 | Harris Corporation | Biased-mosfet active bridge with active gate drive |
| RU2009138340A (ru) * | 2007-03-20 | 2011-04-27 | Эксесс Бизнесс Груп Интернешнл ЛЛС (US) | Источник питания |
| US8804389B2 (en) * | 2012-02-16 | 2014-08-12 | Linear Technology Corporation | Active bridge rectification |
| US9577546B2 (en) * | 2013-03-15 | 2017-02-21 | Pai Capital Llc | Power converter with self-driven synchronous rectifier control circuitry |
| US10186983B2 (en) * | 2015-04-13 | 2019-01-22 | Telcodium Inc. | Ideal diode bridge rectifying circuit and control method |
-
2020
- 2020-08-19 RU RU2020127683A patent/RU2748220C1/ru active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2219648C1 (ru) * | 2002-06-25 | 2003-12-20 | Ульяновский государственный технический университет | Сетевой выпрямитель для вторичных источников питания инверторного типа |
| US20090273959A1 (en) * | 2005-11-22 | 2009-11-05 | Harris Corporation | Biased-mosfet active bridge with active gate drive |
| RU2009138340A (ru) * | 2007-03-20 | 2011-04-27 | Эксесс Бизнесс Груп Интернешнл ЛЛС (US) | Источник питания |
| US8804389B2 (en) * | 2012-02-16 | 2014-08-12 | Linear Technology Corporation | Active bridge rectification |
| US9577546B2 (en) * | 2013-03-15 | 2017-02-21 | Pai Capital Llc | Power converter with self-driven synchronous rectifier control circuitry |
| US10186983B2 (en) * | 2015-04-13 | 2019-01-22 | Telcodium Inc. | Ideal diode bridge rectifying circuit and control method |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU209071U1 (ru) * | 2021-11-12 | 2022-02-01 | Общество с ограниченной ответственностью "ЭЛМАНК" | Синхронный выпрямитель |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9595889B2 (en) | System and method for single-phase and three-phase current determination in power converters and inverters | |
| CN107800283B (zh) | 有源钳位反激控制器及其电力供应系统和控制方法 | |
| US9166470B2 (en) | Method and circuit for power factor correction | |
| US7852639B2 (en) | Low-loss rectifier with optically coupled gate shunting | |
| US10186983B2 (en) | Ideal diode bridge rectifying circuit and control method | |
| WO2016086897A1 (zh) | 电流过零点检测电路及方法，负载电压检测电路及方法 | |
| CN109787490B (zh) | 电流测量电路 | |
| US20140016384A1 (en) | Current sensing circuit and control circuit thereof and power converter circuit | |
| RU2748220C1 (ru) | Устройство активного выпрямительного моста | |
| US8125808B2 (en) | Three-phase low-loss rectifier | |
| CN109599840A (zh) | 提供不同保护的电源转换器、电源控制器及相关控制方法 | |
| US8217618B2 (en) | Energy-saving controller for three-phase induction motors | |
| CN208209813U (zh) | 集成电路功率因数控制器和离线转换器 | |
| US8174214B2 (en) | Three-phase low-loss rectifier with active gate drive | |
| JP5749478B2 (ja) | スイッチング電源装置 | |
| US9013171B2 (en) | Method and apparatus for detecting a zero-voltage condition across four quadrant switches | |
| RU2525837C2 (ru) | Способ и система управления безмостовым корректором коэффициента мощности с помощью цифрового сигнального процессора | |
| TW201822450A (zh) | 用於能量採集的轉換器設備、具有此轉換器設備之能量發生器、及此設備之用途 | |
| JP4824007B2 (ja) | 電流測定装置 | |
| KR101276582B1 (ko) | 전원 공급 회로를 가지는 인버터 장치 | |
| US9606565B2 (en) | Power supply with a switch converter | |
| CN107707133A (zh) | 一种应用于机器人驱动装置的供电系统 | |
| RU2314630C1 (ru) | Устройство для измерения трехфазного напряжения | |
| RU187861U1 (ru) | Детектор перехода тока через ноль | |
| RU223234U1 (ru) | Инвертор источника питания током обмоток размагничивания |