RU54472U1 - DEVICE FOR CONVERTING DC TO DC - Google Patents
DEVICE FOR CONVERTING DC TO DC Download PDFInfo
- Publication number
- RU54472U1 RU54472U1 RU2005138122/22U RU2005138122U RU54472U1 RU 54472 U1 RU54472 U1 RU 54472U1 RU 2005138122/22 U RU2005138122/22 U RU 2005138122/22U RU 2005138122 U RU2005138122 U RU 2005138122U RU 54472 U1 RU54472 U1 RU 54472U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- capacitor
- inductance
- plate
- output
- electrode
- Prior art date
Links
Landscapes
- Dc-Dc Converters (AREA)
Abstract
Предлагаемая полезная модель относится к области электротехники и преобразовательной техники и может быть использована для обеспечения потребителей электроэнергией постоянного тока с необходимыми уровнем и стабильностью напряжения, например, при питании их от нетрадиционных источников электроэнергии в виде солнечных батарей, электрохимических генераторов и пр. Устройство для преобразования постоянного тока в постоянный содержит первую индуктивность 1 и вторую индуктивность 2, магнитно-связанную с первой, диод 3, первый конденсатор 4, второй конденсатор 5, третий конденсатор 6, полупроводниковый ключ 7 с первым электродом 8, вторым 9 и третьим электродом 10, систему управления ключом 11. При этом вывод 12 индуктивности 1 подключен к электроду 8 ключа 7 и аноду 13 диода 3. Вывод 14 индуктивности 1 подключен ко входу 15 от источника питания. Электроды 9 и 10 ключа 7 подключены к системе управления 11.Вывод 17 индуктивности 2 соединен с обкладкой 18 конденсатора 6 и обкладкой 19 конденсатора 5 фильтра напряжения нагрузки. Вывод 20 индуктивности 2 соединен с обкладкой 21 конденсатора 6, с катодом 22 диода 3 и обкладкой 23 конденсатора 4, обкладка 24 которого присоединена к точке соединения обкладки 25 конденсатора 5 со входом 16 от источника питания и с электродом 9 ключа 7.The proposed utility model relates to the field of electrical and converting technology and can be used to provide consumers with direct current electricity with the necessary level and stability of voltage, for example, when they are powered from non-traditional sources of electricity in the form of solar panels, electrochemical generators, etc. A device for converting direct direct current contains the first inductance 1 and the second inductance 2, magnetically coupled to the first, diode 3, the first capacitor 4 , the second capacitor 5, the third capacitor 6, a semiconductor switch 7 with a first electrode 8, a second 9 and a third electrode 10, a key management system 11. The output 12 of the inductance 1 is connected to the electrode 8 of the switch 7 and the anode 13 of the diode 3. Output 14 of the inductance 1 is connected to input 15 from a power source. The electrodes 9 and 10 of the key 7 are connected to the control system 11. The output 17 of the inductance 2 is connected to the plate 18 of the capacitor 6 and the plate 19 of the capacitor 5 of the load voltage filter. The output 20 of the inductance 2 is connected to the plate 21 of the capacitor 6, to the cathode 22 of the diode 3 and the plate 23 of the capacitor 4, the plate 24 of which is connected to the connection point of the plate 25 of the capacitor 5 with the input 16 from the power source and with the electrode 9 of the key 7.
Description
Предлагаемая полезная модель относится к области электротехники и преобразовательной техники и может быть использована для обеспечения потребителей электроэнергией постоянного тока с необходимым уровнем и стабильностью напряжения, например, при питании их от нетрадиционных источников электроэнергии в виде солнечных батарей, электрохимических генераторов и пр.The proposed utility model relates to the field of electrical and converter technology and can be used to provide consumers with direct current electricity with the necessary level and voltage stability, for example, when they are powered from non-traditional sources of electricity in the form of solar panels, electrochemical generators, etc.
Известно устройство для преобразования постоянного тока в постоянный с возможностью повышения и понижения выходного напряжения по отношению к напряжению источника питания, содержащее первую и вторую индуктивности, диод, первый и второй конденсаторы, систему управления полупроводниковым ключом, полупроводниковый ключ. Причем первый электрод ключа подключен к первому выводу первой индуктивности, второй электрод ключа подключен к первому выходу источника питания, а между вторым и третьим электродами ключа подключена система управления, второй вывод первой индуктивности подключен ко второму выходу источника питания, первый вывод второй индуктивности подключен к первой обкладке второго конденсатора, вторая обкладка второго конденсатора подключена к точке соединения второго электрода ключа с первым выходом источника питания (Электрические и электронные аппараты: Учебник для ВУЗ"ов / Под редакцией Ю.К.Розанова. - Москва. Энергоатомиздат. 1998. С.607).A device for converting direct current to direct with the possibility of increasing and decreasing the output voltage relative to the voltage of the power source, containing the first and second inductors, a diode, first and second capacitors, a semiconductor switch control system, a semiconductor switch. Moreover, the first key electrode is connected to the first output of the first inductance, the second key electrode is connected to the first output of the power source, and a control system is connected between the second and third electrodes of the key, the second output of the first inductance is connected to the second output of the power source, the first output of the second inductance is connected to the first the lining of the second capacitor, the second lining of the second capacitor is connected to the connection point of the second key electrode with the first output of the power source (Electrical and electronic s vehicles: Textbook for university "s / Edited Yu.K.Rozanova - Moscow Energoatomisdat 1998. S.607)....
Недостатком устройства является невысокий коэффициент полезного действия из-за повышенной пульсации входного тока и последовательного включения полупроводниковых приборов а также увеличенное количество самих приборов.The disadvantage of this device is the low efficiency due to increased ripple of the input current and the sequential inclusion of semiconductor devices as well as an increased number of devices themselves.
Наиболее близким к предлагаемому устройству по технической сущности является устройство для преобразования постоянного тока в постоянный, содержащее первую и вторую магнитно связанные индуктивности, диод, первый и второй конденсаторы, систему управления полупроводниковым колючем, полупроводниковый ключ, первый электрод которого подключен к первому выводу первой индуктивности, второй электрод ключа подключен к первому выходу источника питания а между третьим и вторым электродами ключа подключена система управления, второй вывод первой индуктивности подключен ко второму выходу источника питания, первый вывод второй индуктивности подключен к первой обкладке второго конденсатора, второй вывод второй индуктивности подключен к первой обкладке первого конденсатора, вторая обкладка второго Closest to the proposed device in technical essence is a device for converting direct current to direct current, containing the first and second magnetically coupled inductances, a diode, first and second capacitors, a semiconductor barbed control system, a semiconductor switch, the first electrode of which is connected to the first output of the first inductance, the second key electrode is connected to the first output of the power source and a control system is connected between the third and second electrodes of the key, the second terminal the inductance is connected to the second output of the power source, the first terminal of the second inductance is connected to the first plate of the second capacitor, the second terminal of the second inductance is connected to the first plate of the first capacitor, the second plate of the second
конденсатора подключена к точке соединения второго электрода ключа с первым выходом источника питания (Электрические и электронные аппараты.: Учебник для ВУЗов / Под редакцией Ю.К.Розанова. - Москва. Энергоатомиздат. 1998. C.609, прототип)the capacitor is connected to the connection point of the second key electrode with the first output of the power source (Electric and electronic devices .: Textbook for universities / Edited by Yu.K. Rozanov. - Moscow. Energoatomizdat. 1998. C.609, prototype)
Недостатком устройства является пониженный к.п.д. из-за того, что по ключу и диоду протекает ток, равный сумме токов источника питания и нагрузки, что требует также повышенной установленной мощности этих элементов.The disadvantage of this device is the reduced efficiency due to the fact that a current flows through the key and diode equal to the sum of the currents of the power source and the load, which also requires an increased installed power of these elements.
Техническая задача, решаемая предлагаемым устройством, заключается в устранении этих недостатков, а именно в повышении к.п.д. устройства и снижении установленной мощности полупроводниковых элементов, используемых в нем.The technical problem solved by the proposed device is to eliminate these disadvantages, namely to increase the efficiency devices and reducing the installed power of the semiconductor elements used in it.
Поставленная техническая задача решается тем, что в устройство для преобразования постоянного тока в постоянный, содержащее первую и вторую магнитно-связанные индуктивности, диод, первый и второй конденсаторы, систему управления полупроводниковым ключом, полупроводниковый ключ, первый электрод которого подключен к первому выводу первой индуктивности, второй электрод ключа подключен к первому входу от источника питания а между третьим и вторым электродами ключа подключена его система управления, второй вывод первой индуктивности подключен ко второму входу от источника питания, первый вывод второй индуктивности подключен к первой обкладке второго конденсатора, второй вывод второй индуктивности подключен к первой обкладке первого конденсатора, вторая обкладка второго конденсатора подключена к точке соединения второго электрода ключа с первым входом от источника питания, введен дополнительно третий конденсатор, при этом вторая обкладка первого конденсатора подключена ко второму электроду ключа, точка соединения первой обкладки с первого конденсатора с первым выводом второй индуктивности подключена к первой обкладке третьего конденсатора, вторая обкладка которого подключена к первому выводу второй индуктивности, анод диода подключен к точке соединения первого электрода ключа с первым выводом первой индуктивности а катод диода подключен к точке соединения первого вывода второй индуктивности с первой обкладкой первого конденсатора.The stated technical problem is solved in that in a device for converting direct current to direct current, containing the first and second magnetically coupled inductances, a diode, first and second capacitors, a semiconductor switch control system, a semiconductor switch, the first electrode of which is connected to the first output of the first inductance, the second key electrode is connected to the first input from the power source and its control system is connected between the third and second electrodes of the key, the second output of the first inductance under is connected to the second input from the power source, the first terminal of the second inductance is connected to the first plate of the second capacitor, the second terminal of the second inductance is connected to the first plate of the first capacitor, the second plate of the second capacitor is connected to the connection point of the second key electrode with the first input from the power source, the third capacitor, while the second plate of the first capacitor is connected to the second key electrode, the connection point of the first plate from the first capacitor with the first pin the house of the second inductance is connected to the first plate of the third capacitor, the second plate of which is connected to the first terminal of the second inductance, the anode of the diode is connected to the connection point of the first electrode of the key with the first terminal of the first inductance and the cathode of the diode is connected to the connection point of the first terminal of the second inductance with the first plate of the first capacitor .
Физическая сущность предлагаемой полезной модели состоит в исключении протекания суммарного тока нагрузки и источника питания по полупроводниковым элементам устройства, что позволяет понизить в них потери и уменьшить их установленную мощность.The physical essence of the proposed utility model consists in eliminating the flow of the total load current and the power source through the semiconductor elements of the device, which allows them to reduce losses and reduce their installed power.
На фиг.1 приведена принципиальная электрическая схема устройства.Figure 1 shows the circuit diagram of the device.
На фиг.2 приведены диаграммы токов и напряжений, характеризующие электрический режим работы элементов устройства.Figure 2 shows diagrams of currents and voltages that characterize the electrical mode of operation of the elements of the device.
Устройство для преобразования постоянного тока в постоянный, схема которого показана на фиг.1, содержит первую индуктивность 1 и вторую индуктивность 2, магнитно связанную с первой, диод 3, первый конденсатор 4, второй конденсатор 5, третий конденсатор 6, полупроводниковый ключ 7 с первым электродом 8, вторым электродом 9 и третьим электродом 10, систему управления ключом 11. При этом вывод 12 индуктивности 1 подключен к электроду 8 ключа 7 и аноду 13 диода 3. Вывод 14 индуктивности 1 подключен ко входу 15 от источника питания. Электроды 9 и 10 ключа 7 подключены к системе управления 11. Вывод 17 индуктивности 2 соединен с обкладкой 18 конденсатора 6 и обкладкой 19 конденсатора 5 фильтра напряжения нагрузки. Вывод 20 индуктивности 2 соединен с обкладкой 21 конденсатора 6, с катодом 22 диода 3 и обкладкой 23 конденсатора 4, обкладка 24 которого присоединена к точке соединения обкладки 25 конденсатора 5 со входом 16 от источника питания и с электродом 9 ключа 7.A device for converting direct current to direct current, the circuit of which is shown in figure 1, contains a first inductance 1 and a second inductance 2 magnetically coupled to the first, diode 3, first capacitor 4, second capacitor 5, third capacitor 6, semiconductor switch 7 with the first the electrode 8, the second electrode 9 and the third electrode 10, the key management system 11. In this case, the output 12 of the inductance 1 is connected to the electrode 8 of the key 7 and the anode 13 of the diode 3. The output 14 of the inductance 1 is connected to the input 15 from the power source. The electrodes 9 and 10 of the key 7 are connected to the control system 11. The output 17 of the inductance 2 is connected to the plate 18 of the capacitor 6 and the plate 19 of the capacitor 5 of the load voltage filter. The output 20 of the inductance 2 is connected to the plate 21 of the capacitor 6, to the cathode 22 of the diode 3 and the plate 23 of the capacitor 4, the plate 24 of which is connected to the connection point of the plate 25 of the capacitor 5 with the input 16 from the power source and with the electrode 9 of the key 7.
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
В установившемся режиме при выключенном ключе 7 происходит заряд конденсатора 4 от источника питания, присоединенного к входным клеммам 15 и 16 устройства, через индуктивность 1 и диод 3. Как показано на диаграмме фиг.2 с момента t1 (включение ключа 7) напряжение на конденсаторе 4 (кривая UC1) растет до момента t2, в который ключ 7 включается. В этот момент ток IC1 меняет знак. От момента t2 конденсатор 4 разряжается на нагрузку, включаясь последовательно с конденсатором 6, с которым они составляют делитель выходного напряжения. От момента t1 меняет знак и ток IС3 конденсатора 6. При этом начинается перезарядка конденсатора 6. К моменту t3 очередного выключения ключа 7 напряжение на конденсаторе 4 спадает до минимума а напряжение на конденсаторе 6 возрастает до максимума за счет тока от индуктивности 2, имеющей трансформаторную связь с индуктивностью 1.In the steady state, when the key 7 is turned off, the capacitor 4 is charged from the power source connected to the input terminals 15 and 16 of the device through the inductance 1 and diode 3. As shown in the diagram of FIG. 2, from the moment t 1 (switching on switch 7), the voltage across the capacitor 4 (curve UC1) grows to the moment t 2 , into which the key 7 is turned on. At this moment, the current IC1 changes sign. From the moment t 2, the capacitor 4 is discharged to the load, turning on in series with the capacitor 6, with which they make up the output voltage divider. From the moment t 1 changes the sign and current IC3 of the capacitor 6. At the same time, the recharging of the capacitor 6 begins. By the time t 3 of the next switch-off of the key 7, the voltage on the capacitor 4 drops to a minimum and the voltage on the capacitor 6 increases to a maximum due to the current from inductance 2 having transformer coupling with inductance 1.
Ток индуктивности 1 (IL1 на диаграмме) носит непрерывный характер, как и ток индуктивности 2. Ток диода на интервале времени t1-t2 равен току индуктивности 1. Ток ключа 7 на интервале времени t2-t3 равен току индуктивности 1, т.к. диод 3 отделяет от ключа контур тока нагрузки. Таким образом, в отличие от прототипа полупроводниковые элементы не проводят дополнительно ток нагрузки. При этом в них уменьшаются потери, повышая общий к.п.д. устройства. Сами полупроводниковые приборы могут выбираться на меньший рабочий ток, т.е. будут иметь меньшую установленную мощность.Inductance current 1 (IL1 in the diagram) is continuous, as is the inductance current 2. The diode current in the time interval t 1 -t 2 is equal to the inductance current 1. The current of the switch 7 in the time interval t 2 -t 3 is equal to the inductance current 1, t .to. diode 3 separates the load current circuit from the key. Thus, unlike the prototype, semiconductor elements do not conduct additional load current. At the same time, losses are reduced in them, increasing the overall efficiency devices. Semiconductor devices themselves can be selected for a lower operating current, i.e. will have less installed power.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005138122/22U RU54472U1 (en) | 2005-12-08 | 2005-12-08 | DEVICE FOR CONVERTING DC TO DC |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005138122/22U RU54472U1 (en) | 2005-12-08 | 2005-12-08 | DEVICE FOR CONVERTING DC TO DC |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU54472U1 true RU54472U1 (en) | 2006-06-27 |
Family
ID=36715212
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2005138122/22U RU54472U1 (en) | 2005-12-08 | 2005-12-08 | DEVICE FOR CONVERTING DC TO DC |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU54472U1 (en) |
-
2005
- 2005-12-08 RU RU2005138122/22U patent/RU54472U1/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Hu et al. | A high gain input-parallel output-series DC/DC converter with dual coupled inductors | |
| Liu et al. | A novel high step-up converter with a quasi-active switched-inductor structure for renewable energy systems | |
| Zhang et al. | An impedance network boost converter with a high-voltage gain | |
| Li et al. | Single-stage single-phase high-step-up ZVT boost converter for fuel-cell microgrid system | |
| Spiazzi et al. | High step-up ratio flyback converter with active clamp and voltage multiplier | |
| Chen et al. | A cascaded high step-up DC–DC converter with single switch for microsource applications | |
| Yang et al. | Soft-switching bidirectional DC-DC converter using a lossless active snubber | |
| Lee et al. | Multiphase zero-current switching bidirectional converters and battery energy storage application | |
| CN105958816B (en) | A kind of multiple-unit diode capacitance network and coupling inductance high-gain DC converter | |
| Schmitz et al. | High step-up nonisolated ZVS/ZCS DC–DC converter for photovoltaic thin-film module applications | |
| CN102244414A (en) | High efficiency backup-power circuits for switch-mode power supplies | |
| CN102594134A (en) | Single-switch and high-gain BOOST converter | |
| US8866454B2 (en) | DC-DC converter arrangement | |
| CN102647083B (en) | Boost two-way voltage balance converter | |
| CN116015087A (en) | Step-down auxiliary split source inverter | |
| CN104270085A (en) | DC/DC conversion circuit in solar photovoltaic power generation system | |
| CN109672332A (en) | A kind of zero ripple DC-DC converter of single tube high-gain | |
| CN110943617B (en) | Circuit topological structure of double-switch type DC/DC converter | |
| Hassan et al. | Optimal analysis and design of DC-DC converter to achieve high voltage conversion gain and high efficiency for renewable energy systems | |
| Suryoatmojo et al. | Implementation of high voltage gain dc-dc boost converter for fuel cell application | |
| Zhao et al. | A novel high step-up quasi-Z-source DC-DC converter with coupled-inductor and switched-capacitor techniques | |
| Rao et al. | A comparative study of Bidirectional DC-DC converter & its interfacing with two battery storage system | |
| CN210490731U (en) | High step-up ratio DC conversion device | |
| RU54472U1 (en) | DEVICE FOR CONVERTING DC TO DC | |
| CN114499183A (en) | Wide-range input non-isolated three-port DC-DC converter |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20091209 |