RU89786U1

RU89786U1 - DC TO DC CONVERTER WITH MAGNETIC-LINKED INDUCTIONS

Info

Publication number: RU89786U1
Application number: RU2009130079/22U
Authority: RU
Inventors: Борис Михайлович Антонов; Николай Николаевич Баранов
Original assignee: Учреждение Российской академии наук Объединенный институт высоких температур (ОИВТ РАН)
Priority date: 2009-08-06
Filing date: 2009-08-06
Publication date: 2009-12-10

Abstract

Преобразователь постоянного тока в постоянный с магнитно-связанными индуктивностями, содержащий первую и вторую магнитно-связанные индуктивности, диод, первый, второй и третий конденсаторы, полупроводниковый ключ и систему управления полупроводниковым ключом, в котором первый вывод первой индуктивности подключен к первому входу от источника питания, второй вывод первой индуктивности соединён с первым выводом первого конденсатора и с первым электродом ключа, первый вывод второй индуктивности соединен со вторым входом от источника питания, со вторым выводом первого конденсатора и с анодом диода, катод которого соединён с первым выводом второго конденсатора, второй вывод второго конденсатора соединен с первым выводом третьего конденсатора, второй вывод третьего конденсатора подключен ко второму выводу второй индуктивности и ко второму электроду ключа, а между вторым и третьим электродами ключа включена его система управления, отличающийся тем, что дополнительно введена третья индуктивность, причем первый вывод третьей индуктивности соединен с первым выводом третьего конденсатора, а второй вывод третьей индуктивности соединен с анодом диода и со вторым входом от источника питания.A DC to DC converter with magnetically coupled inductances, comprising the first and second magnetically coupled inductances, a diode, first, second and third capacitors, a semiconductor switch and a semiconductor switch control system, in which the first output of the first inductance is connected to the first input from the power source , the second terminal of the first inductance is connected to the first terminal of the first capacitor and to the first electrode of the switch, the first terminal of the second inductance is connected to the second input from the source pi with the second terminal of the first capacitor and with the anode of the diode, the cathode of which is connected to the first terminal of the second capacitor, the second terminal of the second capacitor is connected to the first terminal of the third capacitor, the second terminal of the third capacitor is connected to the second terminal of the second inductance and to the second key electrode, and between the second and third electrodes of the key include its control system, characterized in that a third inductance is additionally introduced, the first terminal of the third inductance connected to the first terminal of the third the first capacitor and the second terminal of the third inductor connected to the anode of the diode and a second input from a power source.

Description

Предлагаемая полезная модель относится к области электротехники, преобразовательной техники и электроники и может быть использована для энергоснабжения разветвленной сети потребителей постоянного тока, а также для питания потребителей постоянного тока, которым необходим широкий диапазон изменения уровня питающего напряжения по отношению к уровню напряжения первичного источника питания. В качестве такого источника может служить солнечная батарея, электрохимический генератор или другой нетрадиционный источник электроэнергии.The proposed utility model relates to the field of electrical engineering, converting technology and electronics and can be used to power an extensive network of direct current consumers, as well as to supply direct current consumers who need a wide range of changes in the level of supply voltage relative to the voltage level of the primary power source. As such a source can serve as a solar battery, an electrochemical generator or other non-traditional source of electricity.

Известно устройство для преобразования постоянного тока в постоянный с возможностью повышения и понижения выходного напряжения по отношению к уровню напряжения источника питания, содержащее первую и вторую магнитно-связанные индуктивности, диод, первый и второй конденсаторы, полупроводниковый ключ и систему управления полупроводниковым ключом, причем, первый вывод первой индуктивности подключен к первому входу от источника питания, второй вывод первой индуктивности соединен с первым выводом первого конденсатора и с первым электродом ключа, первый вывод второй индуктивности соединен с анодом диода, катод которого подключен к первому выводу второго конденсатора, второй вывод второго конденсатора соединен со вторым выводом второй индуктивности, второй электрод ключа соединен со вторым входом от источника питания, а между вторым и третьим электродами ключа включена его система управления. (Силовая электроника. Розанов Ю.К., Рябчинский М.В., Кваснюк А.А.- Учебник для ВУЗов/ М., Издательский дом МЭИ, 2007, с.331).A device for converting direct current to direct with the possibility of increasing and decreasing the output voltage relative to the voltage level of the power source, containing the first and second magnetically coupled inductors, a diode, first and second capacitors, a semiconductor key and a semiconductor switch control system, the first the output of the first inductance is connected to the first input from the power source, the second output of the first inductance is connected to the first output of the first capacitor and to the first electrode m key, the first output of the second inductance is connected to the anode of the diode, the cathode of which is connected to the first output of the second capacitor, the second output of the second capacitor is connected to the second output of the second inductance, the second electrode of the key is connected to the second input from the power source, and between the second and third electrodes of the key his control system is included. (Power electronics. Rozanov Yu.K., Ryabchinsky M.V., Kvasnyuk A.A.- Textbook for high schools / M., MPEI Publishing House, 2007, p.331).

Недостатками устройства являются повышенная нагрузка по току полупроводниковых приборов из-за того, что по ключу и диоду проходят токи нагрузки и источника питания, что увеличивает в них потери и снижает к.п.д. устройства. Кроме того, в устройстве ограничена возможность увеличения уровня выходного напряжения по отношению к входному, т.к. в нагрузку передается энергия, накопленная только в одном реактивном элементе - в конденсаторе.The disadvantages of the device are the increased current load of semiconductor devices due to the fact that the key and diode pass the load currents and the power source, which increases the losses in them and reduces the efficiency devices. In addition, the device limits the ability to increase the level of the output voltage with respect to the input, because energy stored in only one reactive element is transferred to the load - in the capacitor.

Наиболее близким к предлагаемой полезной модели по технической сущности является устройство для преобразования постоянного тока в постоянный, позволяющее повышать и понижать уровень выходного напряжения по отношению к напряжению источника питания, содержащее первую и вторую магнитно-связанные индуктивности, первый, второй и третий конденсаторы, первый и второй диоды, полупроводниковый ключ с системой управления, причем, первый вывод первой индуктивности подключен к первому входу от источника питания, второй вывод первой индуктивности соединен с первым выводом первого конденсатора и с первым электродом полупроводникового ключа, первый вывод второй индуктивности соединен со вторым входом от источника питания, с анодом первого диода, катод которого подключен к первому выводу второго конденсатора, второй вывод второго конденсатора соединен с первым выводом третьего конденсатора и с анодом второго диода, катод которого соединен с анодом первого диода, со вторым выводом первого конденсатора и со вторым входом от источника питания, второй вывод второй индуктивности соединен со вторым выводом третьего конденсатора и со вторым электродом ключа, а между вторым и третьим электродами ключа включена его система управления. (Патент на полезную модель №81013 “Универсальный преобразователь постоянного тока в постоянный” Бюл. №6 от 27.02.2009. Прототип).The closest to the proposed utility model in technical essence is a device for converting direct current to direct current, which allows to increase and decrease the level of the output voltage relative to the voltage of the power source, containing the first and second magnetically coupled inductances, the first, second and third capacitors, the first and a second diode, a semiconductor switch with a control system, moreover, the first output of the first inductance is connected to the first input from the power source, the second output of the first inductance and connected to the first terminal of the first capacitor and to the first electrode of the semiconductor switch, the first terminal of the second inductance is connected to the second input from the power source, to the anode of the first diode, the cathode of which is connected to the first terminal of the second capacitor, the second terminal of the second capacitor is connected to the first terminal of the third capacitor and with the anode of the second diode, the cathode of which is connected to the anode of the first diode, with the second terminal of the first capacitor and with the second input from the power source, the second terminal of the second inductance soy is dined with the second terminal of the third capacitor and with the second key electrode, and between the second and third electrodes of the key its control system is turned on. (Patent for utility model No. 81013 “Universal DC to DC converter” Bull. No. 6 of 02/27/2009. Prototype).

Недостатком устройства является ограниченная возможность увеличения уровня выходного напряжения по отношению к входному, т.к. в нагрузку передается энергия, накопленная только в двух реактивных элементах: во втором конденсаторе и во второй индуктивности. Кроме того, ток заряда третьего конденсатора через диод носит импульсный характер и имеет значительную амплитуду, что существенно увеличивает эффективное значение тока зарядного контура, снижая к.п.д. устройства.The disadvantage of this device is the limited ability to increase the level of the output voltage relative to the input, because energy stored in only two reactive elements is transferred to the load: in the second capacitor and in the second inductance. In addition, the charge current of the third capacitor through the diode is pulsed and has a significant amplitude, which significantly increases the effective value of the current of the charging circuit, reducing the efficiency devices.

Поставленная задача, решаемая предлагаемой полезной моделью, заключается в устранении этих недостатков, а именно в повышении уровня выходного напряжения устройства по отношению к входному и снижении эффективного значения тока в контуре заряда конденсатора для снижения электрических потерь и повышения к.п.д. устройства.The problem solved by the proposed utility model is to eliminate these drawbacks, namely, to increase the level of the output voltage of the device relative to the input and to reduce the effective value of the current in the capacitor charge circuit to reduce electrical losses and increase efficiency devices.

Поставленная задача решается тем, что в устройство для преобразования постоянного тока в постоянный, содержащее первую и вторую магнитно-связанные индуктивности, диод, первый, второй и третий конденсаторы, полупроводниковый ключ и систему управления полупроводниковым ключом, в котором первый вывод первой индуктивности подключен к первому входу от источника питания, второй вывод первой индуктивности соединен с первым выводом первого конденсатора и с первым электродом ключа, первый вывод второй индуктивности соединен со вторым входом от источника питания, со вторым выводом первого конденсатора и с анодом диода, катод которого соединен с первым выводом второго конденсатора, второй вывод второго конденсатора подключен к первому выводу третьего конденсатора, второй вывод третьего конденсатора соединен со вторым выводом второй индуктивности и со вторым электродом ключа, а между вторым и третьим электродами ключа включена его система управления, дополнительно введена третья индуктивность, причем первый вывод третьей индуктивности соединен с первым выводом третьего конденсатора, а второй вывод третьей индуктивности соединен с анодом диода и со вторым входом от источника питания.The problem is solved in that in a device for converting direct current to direct current, containing the first and second magnetically coupled inductors, a diode, first, second and third capacitors, a semiconductor switch and a semiconductor switch control system in which the first output of the first inductance is connected to the first to the input from the power source, the second terminal of the first inductance is connected to the first terminal of the first capacitor and to the first electrode of the switch, the first terminal of the second inductance is connected to the second input of t of a power source, with a second terminal of the first capacitor and with an anode of the diode whose cathode is connected to the first terminal of the second capacitor, the second terminal of the second capacitor is connected to the first terminal of the third capacitor, the second terminal of the third capacitor is connected to the second terminal of the second inductance and to the second key electrode, and between the second and third electrodes of the switch its control system is switched on, a third inductance is additionally introduced, the first output of the third inductance connected to the first output of the third ensatora and the second terminal of the third inductor connected to the anode of the diode and a second input from a power source.

Физическая сущность предлагаемой полезной модели состоит в изменении характера тока заряда третьего конденсатора в виде узких импульсов и придании этому току колебательного характера, близкого к синусоидальному, что снижает электрические потери в зарядном контуре и повышает к.п.д. устройства в целом. Повышение выходного напряжения по сравнению с прототипом достигается за счет использования энергии дополнительной третьей индуктивности и за счет более эффективного использования имеющихся реактивных элементов в новой структурной схеме устройства, которая позволяет накапливать в них больше энергии.The physical essence of the proposed utility model consists in changing the nature of the charge current of the third capacitor in the form of narrow pulses and giving this current an oscillatory character that is close to sinusoidal, which reduces electric losses in the charging circuit and increases the efficiency devices in general. The increase in output voltage compared to the prototype is achieved through the use of additional third inductance energy and through more efficient use of available reactive elements in the new structural diagram of the device, which allows you to accumulate more energy in them.

На фиг.1 приведена принципиальная электрическая схема предлагаемой полезной модели.Figure 1 shows a circuit diagram of the proposed utility model.

Преобразователь постоянного тока в постоянный с магнитно-связанными индуктивностями, схема которого показана на фиг.1, содержит первую индуктивность 1, вторую индуктивность 2, магнитно-связанную с первой, первый конденсатор 3, второй конденсатор 4, третий конденсатор 5, диод 6, третью индуктивность 7, полупроводниковый ключ 8 с первым электродом 9, вторым электродом 10, третьим электродом 11 и системой управления 12. Причем, первый вывод 13 индуктивности 1 подключен к первому выводу 14 от источника питания, второй вывод 15 индуктивности 1 соединен с первым выводом 16 конденсатора 3 и с первым электродом 9 ключа 8, первый вывод 17 индуктивности 2 соединен с анодом 18 диода 6, катод 19 которого подключен к первому выводу 20 конденсатора 4, второй вывод 21 индуктивности 2 соединен со вторым электродом 10 ключа 8, со вторым выводом 23 конденсатора 5, первый вывод 22 конденсатора 5 соединен со вторым выводом 24 конденсатора 4 и с первым выводом 25 третьей индуктивности 7, второй вывод третьей индуктивности 7 соединен с анодом 18 диода 6, с выводом 17 индуктивности 2, со вторым выводом 27 конденсатора 3 и со вторым входом 28 от источника питания. Между вторым электродом 10 и третьим электродом 11 ключа 8 включена его система управления 12.A DC to DC converter with magnetically coupled inductances, the circuit of which is shown in FIG. 1, contains a first inductance 1, a second inductance 2 magnetically coupled to the first, the first capacitor 3, the second capacitor 4, the third capacitor 5, diode 6, and the third inductance 7, a semiconductor switch 8 with a first electrode 9, a second electrode 10, a third electrode 11 and a control system 12. Moreover, the first terminal 13 of the inductance 1 is connected to the first terminal 14 from a power source, the second terminal 15 of the inductance 1 is connected to the output terminal 16 of the capacitor 3 and with the first electrode 9 of the key 8, the first terminal 17 of the inductance 2 is connected to the anode 18 of the diode 6, the cathode 19 of which is connected to the first terminal 20 of the capacitor 4, the second terminal 21 of the inductance 2 is connected to the second electrode 10 of the key 8, with the second terminal 23 of the capacitor 5, the first terminal 22 of the capacitor 5 is connected to the second terminal 24 of the capacitor 4 and to the first terminal 25 of the third inductance 7, the second terminal of the third inductance 7 is connected to the anode 18 of the diode 6, with the terminal 17 of the inductance 2, with the second terminal 27 of the capacitor 3 and with the second input 28 from the power source. Between the second electrode 10 and the third electrode 11 of the key 8, its control system 12 is included.

Преобразователь постоянного тока постоянный с магнитно-связанными индуктивностями работает следующим образом. Процессы, протекающие в полезной модели, можно проследить по диаграмме, представленной на фиг.1.A DC / DC converter with magnetically coupled inductances works as follows. The processes taking place in the utility model can be followed by the diagram presented in figure 1.

В установившемся режиме при замкнутом ключе 8 ток индуктивности 1 равен току индуктивности 2, т.к. они включены последовательно. Соответственно, средние значения этих токов равны входному току Id устройства от источника питания, что следует из анализа структурной схемы преобразователя. Пульсационная составляющая токов может не учитываться при рассмотрении качества процессов, т.к. она мала. В этом режиме происходит накопление энергии в реактивных элементах устройства.In steady state, with the key 8 closed, the inductance current 1 is equal to the inductance current 2, because they are included in series. Accordingly, the average values of these currents are equal to the input current Id of the device from the power source, which follows from the analysis of the structural diagram of the converter. The ripple component of the currents may not be taken into account when considering the quality of processes, because she is small. In this mode, energy is accumulated in the reactive elements of the device.

В момент времени t1, определяемый сигналом Uзг системы управления, размыкается электронный ключ 8. При этом формируются две цепи передачи в нагрузку энергии, накопленной в реактивных элементах устройства от источника питания. Первая цепь состоит из конденсатора 5 и включенной последовательно с ним индуктивности 2. Параллельно первой цепи к контуру нагрузки подключается вторая цепь в виде индуктивности 7. Обе цепи замыкаются на нагрузку через диод 6, обеспечивающий отделение повышенного напряжения нагрузки от остальных элементов устройства. С момента t1 начинается перезаряд конденсатора 5, который происходит до точки t3, что прослеживается по кривой Uкон5 на графике №1. В точке t3 напряжение на конденсаторе 5 достигает максимума со знаком, противоположным тому, что был в момент t1.At time t1, determined by the signal Uzg of the control system, the electronic key is opened 8. In this case, two transfer circuits are formed into the load of energy stored in the reactive elements of the device from the power source. The first circuit consists of a capacitor 5 and an inductance 2 connected in series with it. Parallel to the first circuit, the second circuit is connected in the form of an inductance 7. Both circuits are closed to the load through a diode 6, which separates the increased load voltage from the remaining elements of the device. From the moment t1, the recharging of the capacitor 5 begins, which occurs to the point t3, which can be traced along the curve Ucon5 on the graph No. 1. At point t3, the voltage across capacitor 5 reaches a maximum with a sign opposite to what it was at time t1.

На графике №2 диаграммы видно, что с момента времени t1 до момента t0 ток Iвхн на входе контура нагрузки складывается из тока Iкон5 первой параллельной цепи и тока IL7 второй параллельной цепи. Численные значения токов отмечены на графике в точках t4 и t5. Из анализа кривых токов на графиках №2 и №3 следует, что при выключенном ключе 8 ток первой параллельной цепи - кривая Iкон5, - равен току Id на входе устройства, т.е. ток индуктивности 2 равен току Id, что и отмечалось выше.In graph No. 2 of the diagram, it can be seen that from time t1 to time t0, the current Iin at the input of the load circuit is composed of current Icon5 of the first parallel circuit and current IL7 of the second parallel circuit. The numerical values of the currents are marked on the graph at points t4 and t5. From the analysis of the current curves in graphs No. 2 and No. 3 it follows that when the key 8 is off, the current of the first parallel circuit — curve Icon5 — is equal to the current Id at the input of the device, i.e. the inductance current 2 is equal to the current Id, as noted above.

Среднее за период рабочей частоты устройства значение тока Iвхн должно быть равным току нагрузки. Действительно, на графике №3 видно, что кривая Iн тока нагрузки и кривая Iнср среднего значения тока Iвхн сливаются после завершения переходного процесса в пусковом режиме. Анализ структуры составляющих тока Iвхн, передающего энергию от источника питания в нагрузку, показывает, что эта энергия складывается из энергии, накопленной в конденсаторе 5, индуктивности 7, индуктивности 2 и магнитно-связанной с ней индуктивности 1. Увеличенное количество реактивных элементов, передающих накопленную энергию в нагрузку, определяет возможность повышения выходного напряжения в предлагаемой модели по сравнению с прототипом. Кроме того, структура электрических связей элементов предлагаемой модели позволяет увеличить уровень энергии, накапливаемой во всех этих элементах.The average value of the current Iinput over the period of the operating frequency of the device should be equal to the load current. Indeed, in graph No. 3, it is seen that the load current curve In and the average current curve Inc merge after completion of the transition process in start-up mode. An analysis of the structure of the components of the current Iin, transferring energy from the power source to the load, shows that this energy is the sum of the energy stored in the capacitor 5, inductance 7, inductance 2 and the magnetically related inductance 1. An increased number of reactive elements transmitting the stored energy in the load, determines the possibility of increasing the output voltage in the proposed model compared to the prototype. In addition, the structure of the electrical connections of the elements of the proposed model allows you to increase the level of energy accumulated in all of these elements.

Уровень накопленной в реактивных элементах устройства определяется величиной тока Id, которая устанавливается в переходном процессе, состоящем из нескольких циклов перезарядки конденсатора 5. К моменту t1 напряжение на конденсаторе 5 достигает максимума. С этого момента после выключения ключа 8 начинается его разряд до момента t0 в контуре: конденсатор 5 - индуктивность 2 - контур нагрузки - конденсатор 5. Далее, с момента t0 до момента t2 разряд продолжается по контуру: конденсатор 5 - индуктивность 2 - индуктивность 7 - конденсатор 5 за счет энергии индуктивности 2 и магнитно-связанной с ней индуктивности 1. На этом интервале меняется полярность напряжения на конденсаторе 5. На интервале t1-t0 ток в индуктивности 7 возрастает до уровня тока индуктивности 2. С момента t2 до момента t3 накопленная на интервале t1-t0 энергия в индуктивности 7 начинает заряжать конденсатор 5 по контуру: индуктивность 7 - конденсатор 5 - конденсатор 3 - индуктивность 7. Таким образом, структурная схема предлагаемой модели позволяет с помощью введенной в нее индуктивности 7 передать в конденсатор 5 дополнительную энергию от индуктивности 2 и индуктивности 1, что связано с увеличением тока Id, которое обеспечивает необходимый энергетический баланс в преобразовательном устройстве. Таким образом, решается задача увеличения накопленной энергии в реактивных элементах устройства, что позволяет повысить уровень выходного напряжения по сравнению с прототипом.The level of accumulated in the reactive elements of the device is determined by the current Id, which is set in the transition process, consisting of several cycles of recharging of the capacitor 5. By the time t1, the voltage across the capacitor 5 reaches a maximum. From this moment, after switching off the key 8, its discharge begins to the moment t0 in the circuit: capacitor 5 - inductance 2 - load circuit - capacitor 5. Further, from the moment t0 to the moment t2, the discharge continues along the circuit: capacitor 5 - inductance 2 - inductance 7 - capacitor 5 due to the energy of inductance 2 and magnetically connected inductance 1. In this interval, the polarity of the voltage across capacitor 5 changes. In the interval t1-t0, the current in inductance 7 increases to the level of current inductance 2. From time t2 to time t3, the accumulated interval t1-t0 the energy in inductance 7 starts charging capacitor 5 along the circuit: inductance 7 - capacitor 5 - capacitor 3 - inductance 7. Thus, the block diagram of the proposed model allows using the introduced inductance 7 to transfer additional energy from inductance 2 to capacitor 5 and inductance 1, which is associated with an increase in current Id, which provides the necessary energy balance in the converter device. Thus, the problem of increasing the stored energy in the reactive elements of the device is solved, which allows to increase the level of output voltage in comparison with the prototype.

Далее, с момента t3 направление тока конденсатора 5 и индуктивности 7 меняется на противоположное. Конденсатор 5 перезаряжается в колебательном режиме по контуру: конденсатор 3 - конденсатор 5 - индуктивность 7 - конденсатор 3 до момента t4, когда накопления в нем максимальная за период работы энергия в новом цикле начинает передаваться в нагрузку после очередного выключения ключа 8.Further, from the moment t3, the direction of the current of the capacitor 5 and the inductance 7 is reversed. The capacitor 5 is recharged in an oscillatory mode along the circuit: capacitor 3 - capacitor 5 - inductance 7 - capacitor 3 until t4, when the accumulation of maximum energy for the period of operation in a new cycle begins to be transferred to the load after the next shutdown of key 8.

Описанные процессы перезаряда конденсатора 5 иллюстрируются кривыми токов и напряжений на элементах предлагаемой модели, приведенных на графиках №1 и №2 диаграммы.The described processes for the recharging of the capacitor 5 are illustrated by the curves of currents and voltages on the elements of the proposed model, shown in graphs No. 1 and No. 2 of the diagram.

Синусоидальный характер тока в контуре перезаряда конденсатора 5, с частотой, близкой к рабочей частоте устройства, снижает эффективность тока контура, что уменьшает в нем электрические потери и повышает к.п.д. устройства.The sinusoidal nature of the current in the overcharge circuit of the capacitor 5, with a frequency close to the operating frequency of the device, reduces the efficiency of the current circuit, which reduces the electric losses in it and increases the efficiency devices.

На фиг.3 представлены сравнительные регулировочные характеристики предлагаемой полезной модели - кривая Uнагр1, и прототипа - кривая Uнагр2. Характеристики построены по результатам расчета моделей с помощью программы Micro-Cap 7.1 при одинаковых параметрах основных элементов, равных условиях нагружения и режимах работы. Напряжение источника питания было принято равным 12 Вольт. Регулировка выходного напряжения проводилась при изменении коэффициента скважности Кскв от значения, близкого к единице до Кскв=8.Figure 3 presents the comparative regulatory characteristics of the proposed utility model - curve Unagr1, and the prototype - curve Unagr2. The characteristics are based on the calculation results of models using the Micro-Cap 7.1 program with the same parameters of the main elements, equal loading conditions and operating modes. The voltage of the power source was taken equal to 12 volts. The output voltage was adjusted when the duty cycle coefficient Kskv changed from a value close to unity to Kskv = 8.

Анализ изменения уровня выходного напряжения преобразователей с изменением Кскв показывает, что уровень выходного напряжения Uнагр1 предлагаемой модели в широком диапазоне выше уровня выходного напряжения Uнагр2 прототипа. При этом, кривая Uнarp1 имеет большую крутизну, чем кривая Uнагр2, что обеспечивает более эффективное регулирование выходного напряжения и, соответственно, более эффективное ограничение аварийного тока при селективном отключении аварийного потребителя в многонагрузочной системе.Analysis of the change in the level of the output voltage of the converters with a change in SQR shows that the level of the output voltage Unagr1 of the proposed model in a wide range is higher than the level of the output voltage Unagr2 of the prototype. At the same time, the Unarp1 curve has a greater slope than the Unagr2 curve, which provides more efficient regulation of the output voltage and, accordingly, a more efficient limitation of the emergency current during selective shutdown of the emergency consumer in a multi-load system.

На фиг.4 представлены сравнительные нагрузочные характеристики предлагаемой полезной модели - кривая Uнагр1,- и прототипа - кривая Uнагр2. Кривые изменения уровня выходного напряжения с изменением нагрузочного сопротивления построены для фиксированного значения Кскв.Figure 4 presents the comparative load characteristics of the proposed utility model - curve Unagr1, and the prototype - curve Unagr2. The curves of the change in the output voltage level with the change in the load resistance are plotted for a fixed value of Squall.

По характеристикам, представленным на фиг.3 и фиг.4, можно судить о преимуществах предлагаемой полезной модели над прототипом в части получения на выходе преобразователя более высокого напряжения.According to the characteristics presented in figure 3 and figure 4, we can judge the advantages of the proposed utility model over the prototype in terms of obtaining a higher voltage converter output.

Claims

A DC to DC converter with magnetically coupled inductances, comprising the first and second magnetically coupled inductances, a diode, first, second and third capacitors, a semiconductor switch and a semiconductor switch control system, in which the first output of the first inductance is connected to the first input from the power source , the second terminal of the first inductance is connected to the first terminal of the first capacitor and to the first electrode of the switch, the first terminal of the second inductance is connected to the second input from the source pi with the second terminal of the first capacitor and with the anode of the diode, the cathode of which is connected to the first terminal of the second capacitor, the second terminal of the second capacitor is connected to the first terminal of the third capacitor, the second terminal of the third capacitor is connected to the second terminal of the second inductance and to the second key electrode, and between the second and third electrodes of the key include its control system, characterized in that a third inductance is additionally introduced, the first terminal of the third inductance connected to the first terminal of the third the first capacitor and the second terminal of the third inductor connected to the anode of the diode and a second input from a power source.