SU1086520A1

SU1086520A1 - Inverting transformerless step-down d.c.voltage converter

Info

Publication number: SU1086520A1
Application number: SU802907096A
Authority: SU
Inventors: Вили Александрович Барамидзе; Константин Борисович Сухомлин; Лев Андреевич Марин
Original assignee: Предприятие П/Я В-8799
Priority date: 1980-04-02
Filing date: 1980-04-02
Publication date: 1984-04-15

Abstract

ИНВЕРТИРУЮЩИЙ БЕСТРАНСФОРМАТОРНЫЙ ПОНИЖАЮЩИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ , содержащий управл емый ключевой элементи аар дно-разр дный узел, соото ший из П последовательно включенных цепочек, образованных последовательно соединенными когщенсатором и зар дным диодом, причем точки соединени последних через разр дные диоды подключены к выходному выводу дл подключени наг рузки, зашунтированной конденсатором фильтра, при этом точки соединени упом нутых поЬледовательных цепочек через диоды подключены к второму выводу конденсатора первой цепочки, образующего входной вывод зар дно-разр дного уз.ла, выходной вывод которого образован катодом зар дного диода п. цепочки, где М- 1,3,4 и т.д. - коэффициент понижени напр жени преобразовател , отличающийс тем, что, с целью увеличени нагрузочной способности и снижени пульсаций выходного напр жени , ввеi ден второй аналогичный зар дно-разр цный узел, ключевой элемент вьшолнен по (Л мостовой схеме в диагональ nepeMeJiHoro тока которого включены встречно друг другу упом нутые зар ано-разр дные узлы .INVERTING BESTRANSFORMATORY LOWERING CONVERTER OF A CONSTANT VOLTAGE, containing a controllable key element of an arrays and discharge unit, consisting of последовательно series-connected chains, formed by series-connected casing, and a cross-section pattern, and the cross-section generators, cross-section chains, formed by successively connected chains, formed by successively connected strings, a cross-section chain, a cross-section chain, a cross-section chain, a cross-section chain, a cross-section chain, a cross-section chain, a cross-section chain, and a cross-section of nag ruzki, shunted by a filter capacitor, and the points of connection of the mentioned sequential chains through diodes are connected to the second in the output of the capacitor of the first chain, which forms the input terminal of the charge-discharge node, the output terminal of which is formed by the cathode of the charging diode of the chain, where M is 1,3,4, etc. - a voltage decreasing coefficient of the converter, characterized in that, in order to increase the load capacity and reduce output voltage ripple, a second similar charge-discharge node is inserted, the key element is fulfilled along (L bridge circuit with current diagonal neJeHiHoro included each other mentioned charge ano-discharge nodes.

Description

0000

аbut

елate

Изобретение относитс к преобразова тельной технике и может быть использовано при разработке источников вторично го электропитани , Известны повышающие и понижающие бестрансформоторные преобразователи нап р л«ени , содержащие разр дно-зар дные цепи на конденсаторах и диодах, которые работают в однотактном режиме 1 и 2 Недостатками известных преобразова .тепей вл ютс мала нагрузочна способ ность и повышенные пульсации напр жени на нагрузке. Наиболее близким к изобретению по технической сущности вл етс бестрансформаторный понижающий преобразовател содергкащий управл емый ключевой элемент и зар цно-разр дный узел, состо щий из t1 последовательно включенных целочедс, образованных последовательно соединенными конденсатором и зар дным диодом, npTrieM точки соединени последних через разр дные диоды подключены к выxoднo fy выводу дл подключени наг руз1ш, зашунтированной конденсатором фильтра, при этом точки соединени упом нутых последовательных цепочек через диоды подключены к второму выводу конденсатора первой цепочки, образующего входной вывод зар дно-разр дного узла, выходной вывод которого образован катодом зар дного диода п -цепочки, где п 1, 2, 3, 4 и т.д. - коэффициент понижени напр жени преобразовател , при этом зар дно-разр дный узел подключен к выходу управл емого ключевого элемента З . Недостатком этого преобразовател вл етс низка нагрузочна способность с повьЕцеш1ыми пульсаци ми выходных напр жений, поскольку зар д и разр д емкостей происходит в разные полуперио- ды, сдвинутые один относительно другого на 180°. Цель изобретени - повышение нагрузочной способности и снижение пульсаций выходного напр жени . Поставленна цель достигаетс тем, что в преобразователь напр жени , содер йшщий управл емый ключевой элемент и зар дно-разр дный узел, состо щий из последовательно включенных цепочек, образовашгых последовательно соедтшенными конденсатором и зарданым диодом, причем точки соединени последних через разр дные диоды подключены к выходному выводу дл подключени нагрузки, зашунТ1фованной ко щенсатором фильтра, при этом точки соединени упом нутых последовательных цепочек через диоды подключены к второму выводу конденсатора пер- вой цепочки, образующего входной вывод зар дио-разр дного узла, выходной вывод которого образован катодом зар дного г диода п цепочки, где п 1, 2, 3, 4 и т.д. коэффиииент понижени напр жени преобразовател , .введен второй аналогичный зар дно-разр5иный узел, ключевой элемент вьшолнен по мостовой схеме, в диагональ переменного тока которого включены встречно друг другу упом нутые зар дно-разр дные узлы. На чертеже показана принципиальна электрическа схема устройства. . Преобразователь содержит управл емый ключевой элемент 1, который построен по мостовой схеме на транзисторах 2, 3, 4 и 5, управл емых мостовым мультивибратором на транзисторах 6-9 с дифференцирующими врем запающими цеп ми, первый 10 и второй 11 аналогичный за- р дно-разр дные узлы, состо щие из трех последовательно соединенных цепочек, образованных последовательно соединеннь ми конденсаторами и зар дными диодами 12,13| 14, 15 и 16, 17, причем точки соединени конденсатора и зар дного диода в каж,аой цепоч.ке через разр дные диоды 18, 19 и 20 подключены к выходному выводу 21 дл подключени нагрузки 22, зашуитированной конденсатором фильт ра 23, при этом точки соединени упом н нутых последовательных цепочек через диоды 24 и 25 подключены к второму выводу конденсатора первой цепочки 12, образующего входной вывод разр дно-зар дного узла 26, выходной вывод 27 которого образован катодом зар дного диода последней цепочки. Зар дно-разр дные , узлы 10 и 11 включены встречно друг другу и подключены в диагональ переменного тока (точки 28 и 29) мостового ключевого элемента 1. Вывод ЗО общий вывод преобразовател . Устройство работает следующим обра зом. . В каждый полупериод мультивибратор на ключевых транзисторах вьщает последовательно на выходах между выводом 28 и общим выводом 30, выводом 29 и выводом 30 пт-ггающие однопол5фные импульсы напр жени . Эти импульсы, следующие друг за другом с нулевой скваж- i ностью, поочередно через зар дные диоды 13,15 и 17 в первый полупериод зар ь жают конденсаторы 12, 14 и 16 первогоThe invention relates to a converter technique and can be used in the development of secondary power sources. Step-up and step-down transformer-less converters are known, which contain discharge-charging circuits on capacitors and diodes that operate in single-cycle mode 1 and 2. The known transformations of the plume are low load capacity and increased voltage ripple on the load. The closest to the invention to the technical essence is a transformerless downconverter containing a controlled key element and a charge-discharge node consisting of t1 series-connected integer, formed by a series-connected capacitor and a charge diode, the point of connection of the latter through the diodes connected to the output fy output for connecting a load that is shunted by a filter capacitor, and the connection points of the mentioned sequential chains through the diodes yucheny capacitor to the second terminal of the first chain forming an input terminal of charge-discharge bottom node, an output terminal which is formed by charging the cathode of the diode n -chain wherein n 1, 2, 3, 4, etc. - coefficient of voltage decreasing of the converter, at the same time the charge-discharge node is connected to the output of the controlled key element 3. The disadvantage of this converter is the low load capacity with pulsing output voltage ripples, since the capacitance and discharge of the capacitors occur in different half-periods shifted by 180 ° relative to each other. The purpose of the invention is to increase the load capacity and reduce the ripple of the output voltage. The goal is achieved by the fact that a voltage converter containing a controlled key element and a charge-discharge node consisting of successively connected chains formed by a series-connected capacitor and a diode, and the points of connection of the latter through the discharge diodes are connected to the output terminal for connecting the load, which is bolted by a filter censor, and the connection points of the mentioned series circuits are connected via diodes to the second capacitor terminal of the first chain forming an input terminal dio charge-discharge node, an output terminal which is formed by charging the cathode of the diode g n chain, wherein n 1, 2, 3, 4, etc. The voltage reduction ratio of the converter, a second similar charge-discharge node has been introduced; the key element is implemented according to a bridge circuit, the charge-discharge nodes mentioned in the diagonal of the alternating current are opposite to each other. The drawing shows a circuit diagram of the device. . The converter contains a controlled key element 1, which is built according to a bridge circuit on transistors 2, 3, 4, and 5, controlled by a bridge multivibrator on transistors 6–9 with time-differentiating input circuits, the first 10 and second 11 discharge nodes consisting of three series-connected chains formed by series-connected capacitors and charge diodes 12.13 | 14, 15, and 16, 17, and the connection points of the capacitor and the charging diode in each chain through the discharge diodes 18, 19 and 20 are connected to the output terminal 21 for connecting the load 22 that is fitted with a capacitor of the filter 23, The connection points of the mentioned series circuits through diodes 24 and 25 are connected to the second capacitor terminal of the first chain 12, which forms the input terminal of the discharge-charge node 26, the output terminal 27 of which is formed by the cathode of the last diode diode. The load-bit bit, nodes 10 and 11 are connected opposite each other and connected to the diagonal of alternating current (points 28 and 29) of the bridge key element 1. Output AOR is the common output of the converter. The device works as follows. . In each half-period, the multivibrator at the key transistors generates successively at the outputs between the terminal 28 and the common terminal 30, the terminal 29 and the terminal 30 pt-hg single-pole voltage pulses. These pulses, which follow each other with zero borehole, alternately through the charge diodes 13, 15 and 17 in the first half-period they charge capacitors 12, 14 and 16 of the first

зар дно-раэр дного узла 1О, а во второй попупериод конденсаторы 12, 14 и 16 второго зар дно-разр дного узла 11. Одновременно с этим в течение второго по- лупериода конденсаторы 12, 14 и 16 разр жаютс на нагрузку 22 через диоды 24 и 25 первого узла 10 и ключевой транзистор 5, а также через диоды 18, 19 и 2О второго узла 11. В третий попу период на нагрузку 22 разр ж югс конденсаторы 12, 14 и 16 через диоды 24the charge-relay node 1O, and in the second period, the capacitors 12, 14 and 16 of the second charge-discharge unit 11. At the same time, during the second half-period, the capacitors 12, 14 and 16 are discharged to the load 22 through diodes 24 and 25 of the first node 10 and the key transistor 5, as well as through the diodes 18, 19 and 2O of the second node 11. In the third period for a load of 22, discharge capacitors 12, 14 and 16 through diodes 24

и 25 и ключевой транзистор 3, а также через диоды 18, 19 и 2О второго узла 11,and 25 and the key transistor 3, as well as through the diodes 18, 19 and 2O of the second node 11,

Таким образом, процесс разр да накопительных конденсаторов на нагрузку 22 в отличие от известных устройств происходит непрерывно, вследствие чего при одной и той же мощности первичного источника увеличиваетс нагрузочна способность и в два раза снижаютс пульсации выходного напр жени на нагрузке.Thus, the process of discharge of storage capacitors to the load 22, in contrast to the known devices, occurs continuously, as a result of which, with the same power of the primary source, the load capacity increases and the output voltage ripples on the load decrease twice.

Claims

Inverting DC converter lowering DC-DC converter containing a controlled key element 'and a charge-discharge unit, consisting of P series-connected circuits formed by a capacitor and a charging diode connected in series, with the connection points of the latter through the discharge terminal connected to the output for connection to the output shunted by the filter capacitor, while the connection points of the aforementioned series circuits are connected via diodes to the second terminal the capacitor of the first chain forming the input terminal of the charge-discharge unit, the output terminal of which is formed by the cathode of the charging diode M of the chain, where ti = 1,3,4, etc. - a voltage reduction coefficient of the converter, characterized in that, in order to increase the load capacity and reduce the ripple of the output voltage, a second similar charge-discharge unit is introduced, § the key element is made according to a bridge circuit in the alternating current diagonal of which the above-mentioned chargers are included -bit nodes.