RU96119346A - Электрическая схема для преобразования электрической энергии и система электропитания, использующая ее - Google Patents

Claims (3)

1. Многоуровневый преобразователь, содержащий между источником напряжения (SE) и источником тока (C) последовательность управляемых переключаемых элементов (CL1, CL2, ..., CLn), каждый из которых имеет два переключателя (T1, T'1; T2, T'2; ...; Tn, T'n), один контакт каждого из двух переключателей образует часть пары последующих контактов, а другой контакт каждого из переключателей образует часть пар предшествующих контактов, причем пара предшествующих контактов последующего элемента соединена с парой последующих контактов предшествующего элемента, пара последующих контактов первого элемента (CL1) соединена с источником тока (C), в то время как пара предшествующих контактов последнего элемента (CLn) соединена с источником напряжения (SE), преобразователь также содержит соответствующий конденсатор (C1, C2, ..., Cn) для каждого элемента, за исключением того, что конденсатор последнего элемента может отсутствовать, когда источник напряжения (SE) подходит для выполнения той же функции, каждый конденсатор включен между двумя контактами, образующими пару предшествующих контактов соответствующего элемента, кроме того, преобразователь также содержит средство управления для управления номинальным режимом преобразователя путем воздействия на переключатели последовательных элементов таким образом, что два переключателя любой ячейки всегда находятся в соответствующих противоположных состояниях проводимости, так что в ответ на управляющий сигнал элемента (CT1, CT2, ..., CTn), поданный средством управления, один из двух переключателей в данном элементе находится последовательно в первом состоянии проводимости, а затем во втором состоянии проводимости в течение циклически повторяющегося периода и так, что в ответ на управляющие сигналы элемента, которые одинаково, но смещены во времени на долю периода, переключатели последовательных элементов функционируют соответственно одинаковым образом, но со смещением во времени на долю периода, причем последовательные конденсаторы (C1, C2,...,Cn) имеют соответственно возрастающие номинального напряжения заряда, причем номинальное напряжение заряда конденсатора в каждом элементе равно произведению напряжения (VE) от источника напряжения (SE), умноженному на обратную величину числа элементов и на порядок элемента, отличающийся тем, что содержит средства управления (BT, DA1,..., DAn, pe2,...,pen), предназначенные для оценки напряжения источника напряжения преобразователя (VECn), и как только оно оказывается меньше, чем заранее установленный порог, для приостановки номинальной работы преобразователя (sd) и для воздействия на переключатели (T1, T'1, T2, T'2,...Tn, T'n) таким образом, что пока напряжение (VE) источника напряжения (SE) имеет значение, лежащее между нулем и самым низким напряжением и номинальных напряжений заряда, оно заряжает все конденсаторы преобразователя, как только напряжение источника напряжения превысит самое низкое номинальное напряжение заряда, конденсатор (C1), номинально заряженный до этого напряжения, выключается из схемы, а напряжение источника напряжения продолжает заряжать конденсаторы (C2,...,Cn), требующие более высоких номинальных напряжений заряда, как напряжение источника напряжения превысит несколько большее номинальное напряжение заряда, конденсатор (C2), номинально заряженный до этого напряжения, в свою очередь, выключается из схемы, при этом напряжение источника напряжения продолжает заряжать другие конденсаторы, и так далее, до тех пор, пока все конденсаторы преобразователя не окажутся заряженными до соответствующих им номинальных напряжений заряда, после чего средства управления устанавливают номинальный режим работы преобразователя.

2. Преобразователь по п. 1, отличающийся тем, что средства управления (BT, DA1, ...,DAn, pe2,..., pen) воздействуют на переключатели так, что при напряжении источника напряжения, которое превышает ноль, оба переключателя первоначально одновременно закрыты во всех элементах (T1, T'1, T2, T'2,... Tn, T'n), за исключением переключателей первого элемента (T1, T'1), которые находятся в другом состоянии, таком, что напряжение, подаваемое на эту нагрузку, равно нулю, после чего, когда напряжение источника напряжения возрастает, пара переключателей последовательно расположенных элементов (T2, T'2,..., Tn, T'n) переключается в другое состояние элемент за элементом.

3. Система, использующая преобразователь по любому из предшествующих пунктов, отличающаяся тем, что она выполнена так, что установление напряжения источника напряжения происходит постепенно в виде, соответствующем используемому преобразователю.