SU1690125A1 - Dc voltage converter - Google Patents

Dc voltage converter Download PDF

Info

Publication number
SU1690125A1
SU1690125A1 SU894704397A SU4704397A SU1690125A1 SU 1690125 A1 SU1690125 A1 SU 1690125A1 SU 894704397 A SU894704397 A SU 894704397A SU 4704397 A SU4704397 A SU 4704397A SU 1690125 A1 SU1690125 A1 SU 1690125A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
cells
transformer
input terminal
group
converter
Prior art date
Application number
SU894704397A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анатолий Васильевич Кобзев
Борис Игоревич Коновалов
Николай Макарович Музыченко
Original Assignee
Научно-Исследовательский Институт Автоматики И Электромеханики При Томском Институте Автоматизированных Систем Управления И Радиоэлектроники
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Научно-Исследовательский Институт Автоматики И Электромеханики При Томском Институте Автоматизированных Систем Управления И Радиоэлектроники filed Critical Научно-Исследовательский Институт Автоматики И Электромеханики При Томском Институте Автоматизированных Систем Управления И Радиоэлектроники
Priority to SU894704397A priority Critical patent/SU1690125A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1690125A1 publication Critical patent/SU1690125A1/en

Links

Landscapes

  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитани . Цель изобретени  - повышение качества выходного напр жени  путем уменьшени  коэффициента пульсаций. Преобразователь содержит две группы по m однотактных  чеек в каждой. , Кажда  однотактна   чейка (при ) состо ит из трансформатора с первичной обмоткой 1.1 (2.1, 3.1 и 4.1), вторичной обмоткой 1.2The invention relates to electrical engineering and can be used in secondary power supply systems. The purpose of the invention is to improve the quality of the output voltage by reducing the ripple factor. The converter contains two groups of m single-ended cells each. , Each single-ended cell (with) consists of a transformer with primary winding 1.1 (2.1, 3.1 and 4.1), secondary winding 1.2

Description

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитани .The invention relates to electrical engineering and can be used in secondary power supply systems.

Цель изобретени  - повышение качества выходного напр жени  путем уменьшени  коэффициента пульсаций.The purpose of the invention is to improve the quality of the output voltage by reducing the ripple factor.

Изобретение по сн етс  схемой, приведенной на фиг.1 и временными диаграммами , приведенными на фиг.2 и 3; на фиг.4 представлен вариант выполнени  многофазного модул тора.The invention is illustrated in the diagram shown in Fig. 1 and in the time diagrams in Figures 2 and 3; 4 shows an embodiment of a multi-phase modulator.

Преобразователь (фиг.1) содержит 2т, например четыре, однотактных  чеек 1...4 с первичной 1.1 (2.1; 3.1; 4.1), вторичной 1.2 (2.2; 3.2; 4,2) обмотками трансформатора, транзисторным ключом 1.3 (2.3; 3.3; 4.3), ре- куперационным диодам 1.4 (2.4; 3.4; 4.4) иThe converter (figure 1) contains 2 tons, for example, four single-ended cells 1 ... 4 with primary 1.1 (2.1; 3.1; 4.1), secondary 1.2 (2.2; 3.2; 4.2) windings of the transformer, transistor switch 1.3 (2.3; 3.3; 4.3), recovery diodes 1.4 (2.4; 3.4; 4.4) and

выпр мительным диодом 1.5 (2.5;3.5;4.5) во вторичной обмотке 1.2 (2.2; 3.2; 4.2)в каждой  чейке. Начала первичных обмоток 1.1, 2.1 первой группы из двух  чеек 1,2 подключены к первому входному выводу 5 преобразовател  через ключи 1.3, 2.3, а к другому входному выводу 6 через рекуперационные цепи 1.4, 2.4, Во второй группе  чеек 3,4 концы первичных обмоток 3.1, 4.1 подключены к первому входному выводу 5 через рекуперационные цепи 3.4, 4.4, а к другому входному выводу 6 - через ключи 3.3, 4,3. Вторичные обмотки 1.2,2.2,3.2,4.2 подключены через соответствующие выпр мительные диоды 1.5, 2.5, 3.5, 4.5 и выходной конденсатор 7 к выходным выводам 8, 9 преобразовател . Кроме того, устройствоa rectifying diode 1.5 (2.5; 3.5; 4.5) in the secondary winding 1.2 (2.2; 3.2; 4.2) in each cell. The beginnings of primary windings 1.1, 2.1 of the first group of two cells 1.2 are connected to the first input terminal 5 of the converter via the keys 1.3, 2.3, and to the other input terminal 6 via the recuperation circuits 1.4, 2.4. In the second group of cells 3.4 the ends of the primary windings 3.1, 4.1 are connected to the first input terminal 5 through the recovery circuits 3.4, 4.4, and to the other input terminal 6 - through the keys 3.3, 4.3. The secondary windings 1.2,2.2,3.2,4.2 are connected through the corresponding rectifying diodes 1.5, 2.5, 3.5, 4.5 and the output capacitor 7 to the output pins 8, 9 of the converter. In addition, the device

ON Ч ОON H O

ю елyou ate

содержит. 2т-фазный (четырехфазный) модул тор 10 с двум  информационными 11, 12 входами, один из которых 11 осуществл ет модул цию длительностей импульсов , а другой 12 - модул цию частоты этих импульсов. Смежные по фазе выходы а и Ь, с и d модул тора 10 подключены к управл ющим входам транзисторных ключей 1,3 и 3.3, 2.3 и 4.3 соответственно. Концы первичных обмоток 1,1, 2,1 первой группы 1,2  чеек и начала первичных обмоток 3.1, 4.1 второй группы 3,4  чеек соединены в общиеузлы 13,14, между которыми введен дроссель фильтра 15. Трансформаторы  чеек электрически или магнитно св заны между собой в многофазную систему. К входным выводам 5, 6 подключен конденсатор 16.contains. A 2t-phase (four-phase) modulator 10 with two informational 11, 12 inputs, one of which 11 modulates the pulse durations, and the other 12 modulates the frequency of these pulses. The phase-related outputs a and b, c and d of the modulator 10 are connected to the control inputs of transistors 1,3 and 3.3, 2.3 and 4.3, respectively. The ends of the primary windings 1.1, 2.1 of the first group of 1.2 cells and the beginning of the primary windings 3.1, 4.1 of the second group of 3.4 cells are connected to the common nodes 13,14, between which the filter choke 15 is inserted. The transformers of the cells are electrically or magnetically connected between themselves in a multi-phase system. To the input terminals 5, 6 is connected to the capacitor 16.

На фиг.2 показаны временные диаграммы работы модул ционного источника питани  при регулировании входного напр жени  только на информационном входе 11 модул тора 10, здесь обозначено: 17 - тактовые импульсы фиксированной частоты; 18...21 - импульсы управлени  ключами с выходов четырехфазного модул тора фаз а, Ь, с, d; 22 - форма импульсов на входе фильтра 7.Figure 2 shows the timing diagrams of the modulation power supply while regulating the input voltage only at the information input 11 of the modulator 10, here indicated: 17 - fixed-frequency clock; 18 ... 21 - key control pulses from the outputs of the four-phase phase modulator a, b, c, d; 22 - the form of pulses at the input of the filter 7.

На фиг.З показаны диаграммы при регулировании входного напр жени  на втором информационном 12 входе модул тора 10, здесь обозначено: 23 - тактовые импульсы регулируемой частоты; 24...27 - импульсы управлени  ключами с фиксированной длительностью четырехфазного модул тора фаз а, Ь, с, d; 28 - форма импульсов на входе фильтра 7.Fig. 3 shows diagrams for regulating the input voltage at the second information input 12 of the modulator 10, here indicated: 23 — adjustable frequency clock pulses; 24 ... 27 - key control pulses with a fixed duration of the four-phase phase modulator a, b, c, d; 28 - the form of pulses at the input of the filter 7.

Модул тор 10 может быть выполнен, например , по схеме, показанной на фиг.4, где обозначено: 29 - управл емый генератор импульсов (ГИ), 30 - распределитель импульсов (РИ), 31 - модул тор длительности импульсов МДИ дл  соответствующей фазы а, Ь, с, d. Информационный вход. 11 предназначен дл  регулировани  длительности импульсов 18-21 (фиг.2), а по входу 12 поступает информаци , пропорционально которой измен етс  частота генератора импульсов ГИ и импульсов управлени  ключами 24-27 (фиг.З).The modulator 10 can be performed, for example, according to the scheme shown in Fig. 4, where: 29 is a controlled pulse generator (HI), 30 is a pulse distributor (RI), 31 is a MDI pulse width modulator for the corresponding phase a , B, c, d. Information entry. 11 is intended to control the pulse duration 18-21 (Fig. 2), and input 12 receives information proportional to which the frequency of the generator of the GI pulses and key control pulses 24-27 (Fig. 3) changes.

Трансформаторы  чеек образуют многофазную систему за счет последовательного соединени  в кольцо дополнительных обмоток, или объемного витка, или разветвленной многофазной магнитной системы .Cell transformers form a multi-phase system by serially connecting additional windings, or a volumetric coil, or a branched multi-phase magnetic system into a ring.

Модул ционный источник питани  может работать в трех режимах. В первом режиме осуществл етс  регулирование выходного напр жени  с помощью многофазной широтуThe modulation power supply can operate in three modes. In the first mode, the output voltage is controlled using a multi-phase latitude

но-импульсной модул ции МШИМ (фиг.2). Во втором режиме регулирование осуществл етс  при помощи многофазной частотно- импульсной модул ции МЧИМ. В третьемbut-pulse modulation MSIC (figure 2). In the second mode, the regulation is carried out with the help of multiphase frequency-modulated modulation of the MCIC. In third

режиме регулируют совместно при помощи МШИМ и МЧИМ.mode regulate together using MSHIM and MCHIM.

Пусть на информационный вход 11 поступает управл ющее воздействие в виде медленно нарастающего напр жени , ко0 торое измен ет длительности импульсов 18-21 (фиг.2) от Химии до tw макс пропорци- онально величине этого воздействи . До момента времени ti ключи 1.3- 4.3 открываютс  поочередно и не возникает ситуации,Suppose that information input 11 receives a control action in the form of a slowly increasing voltage, which changes the duration of the pulses 18–21 (FIG. 2) from Chemistry to tw max proportional to the magnitude of this effect. Until time ti, keys 1.3–4.3 open alternately and there is no situation

5 когда были бы открыты одновременно два ключа из первой 1,2 и второй 3,4 групп  чеек , следовательно, нет и цепи дл  протекани  тока разр да конденсатора 16. На нагрузке - нулевой уровень напр жени .5 when two keys from the first 1.2 and second 3.4 cell groups would be open at the same time, therefore, there is no circuit for the discharge current flowing to the capacitor 16. On the load there is a zero voltage level.

0В интервале времени между tt и т.2 импульсами 18, 19 (фиг.2) одновременно открыты ключи 1,3 и 3.3. От вывода 5 ток при этом протекает по цепи: ключ 1.3, обмотка 1.1, дроссель фильтра 15, обмотка 3.1,0In the time interval between tt and v.2, pulses 18, 19 (Fig. 2) simultaneously open the keys 1,3 and 3.3. From pin 5, the current flows through the circuit: key 1.3, winding 1.1, filter choke 15, winding 3.1,

5 ключ 3.3, вывод 6, а так как по первичным обмоткам протекает ток, то на вторичных наводитс  ЭДС, котора  подзар жает конденсатор 7. Дл  исключени  бросков тока через ключи введен дроссель 15. При боль0 шой длительности управл ющих импульсов формируетс  больша  длительность в выходном напр жении (токе). При у(т.,5 в выходном напр жении - максимальный уровень. При наличии четырех  чеек частота5 key 3.3, pin 6, and since current flows through the primary windings, an emf is induced on the secondary winding, which recharges capacitor 7. A choke is inserted through the keys to eliminate current surges through the keys. With a large duration of control pulses a longer duration is formed voltage (current). When y (t., 5 in the output voltage - the maximum level. In the presence of four cells, the frequency

5 пульсаций в 4 раза больше, чем в одной  чейке. Увеличение числа  чеек сверх указанного количества увеличивает число пульсаций , в то же врем  образуютс  новые зоны регулировани , аналогичные первой5 pulsations 4 times more than in one cell. An increase in the number of cells above the specified number increases the number of pulsations, while at the same time new control zones are created, similar to the first

0 зоне, показанной на фиг.2, то есть по вл етс  эффект многозонного регулировани . Использование предлагаемой схемы позвол ет при равном числе диодов и ключей в первичной цепи в два раза повысить частоту0, in the region shown in FIG. 2, i.e. a multi-zone control effect appears. The use of the proposed scheme allows, with an equal number of diodes and keys in the primary circuit, to double the frequency

5 квантовани  по сравнению с преобразователем , выполненным по мостовой схеме, Диапазон регулировани  длительности управл ющих импульсов сокращен в конкретном примере в два раза, что повышает5 quantization in comparison with the converter made by the bridge circuit, the control range of the control pulse duration is reduced in a specific example by two times, which increases

0 коэффициент усилени  системы. Вторичные обмотки трансформатора могут быть включены как с пр мым включением диодов, так и с обратным.0 system gain. The secondary windings of the transformer can be included with both direct switching of the diodes and reverse.

Аналогичным образом (фиг.З) осуществ5 л етс  регулирование при многофазной частотно-импульсной модул ции. Приданном способе регулировани  в предлагаемой силовой цепи, например, при четырех  чейках выходное напр жение регулируетс  во все& диапазоне при изменении частоты управл ющих импульсов 24-27 (фиг.З) лишь в два раза.Similarly (FIG. 3), the regulation is carried out with multiphase frequency-pulse modulation. Given the regulation method in the proposed power circuit, for example, with four cells, the output voltage is regulated to all & when the frequency of the control pulses 24–27 (Fig. 3) is changed only twice.

В тех случа х, когда необходимо осуществл ть амплитудную модул цию и стабилизировать средний уровень напр жени , эти функции можно разделить го двум цеп м, например, модулирующее воздействие подавать на вход 11, а стабилизацию среднего уровн  осуществл ть по цепи регулировани  частоты (вход 12) с использованием отрицательной обратной св зи, Два информационных входа позвол ют стабилизировать мощность, если организовать обратные св зи по напр жению и току,In cases where it is necessary to carry out amplitude modulation and stabilize the average voltage level, these functions can be divided into two circuits, for example, the modulating effect should be fed to input 11, and the average level should be stabilized through the frequency control circuit (input 12 ) using negative feedback. Two information inputs allow to stabilize the power by organizing voltage and current feedbacks,

На фиг.4 дл  примера показана схема 2т-фазного модул тора 10, в котором ГИ формирует тактовую последовательность импульсов 17 (фиг.2) или 23 (фиг.З). РИ распредел ет их по фазам, МДИ формируют импульсы управлени  ключами, длительность которых определ етс  величиной сигнала на входе 11.Figure 4 shows, for example, a 2t-phase modulator circuit 10, in which the HI generates a clock sequence of pulses 17 (Fig. 2) or 23 (Fig. 3). The PSI distributes them in phases, the MDI is generated by key control pulses, the duration of which is determined by the magnitude of the signal at input 11.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Преобразователь посто нного напр жени , содержащий 2т однотактных  чеек, кажда  из которых состоит из трансформатора , транзисторного ключа, рекуперацион- ного диода и выпр мительного диода, причем вторична  обмотка трансформатора каждой однотактной  чейки через выпр мительный диод подключена к выходным выводам преобразовател , шунтированнымA constant voltage converter containing 2 tons of single-ended cells, each of which consists of a transformer, a transistor switch, a regenerative diode and a rectifying diode, the secondary winding of the transformer of each single-cycle cell through a rectifying diode connected to the output pins of the converter shunt 00 5five 00 5five 00 концеисчшром фильтра, первична  обмот ка каждого трансформатора из первой группы , состо щей из гп однотактных  чеек, началом соединена через транзисторный ключ с первым входным выводом преобрй- зовател  и через рекуперационный диод - с вторым входным выводом преобразовател , а обмотка каждого трансформатора второй группы, состо щей из m однотактных  чеек, концом соединена через транзисторный ключ с вторым входным выводом пре- обрь-зователг h через рекупераципнный диод - с первым входным выводом преобра- зовэтел , и блок управлени , отличаю- щ v, и с   тем, то, с целью поэышони  качества вы-ходного напр жени  путем уменьшали;: коэффициента пульсаций, концы первииных о&мотох трансформаторов первой группы однотактных  чеек и начала первичных обмоток трансформаторов второй группы однотактных  чеек объединены в две общие точки, между которыми включен введенный дроссель фильтра, а цепи управлени  транзисторных ключей соединены с выходами введенного в блок управлени  2 m-фазного модул тора, причем выходы его смежных фаз соединены с цеп ми управлени  транзисторных ключей однотактных  чеек, относ щихс  к разным группам, один из входов предназначен дл  модул  ции частоты, а другой - длительности импульсов.At the end of the first filter, the primary winding of each transformer from the first group, consisting of single-ended hp cells, is initially connected via a transistor switch to the first input terminal of the converter and, via a regeneration diode, to the second input terminal of the converter, and the winding of each transformer of the second group is of the single-ended cells, the end is connected via a transistor switch to the second input terminal of the inverter h through a regenerative diode — to the first input terminal of the transducer, and auschu v, and so, with the aim of poaching the quality of the output voltage, the ratio of ripples was reduced ;: the ends of the primary and motor transformers of the first group of single-stroke cells and the beginnings of the primary windings of the transformers of the second group of single-cycle cells were combined into two common the points between which the inserted filter choke is connected, and the control circuits of the transistor switches are connected to the outputs of the m-phase modulator inserted into the control unit 2, and the outputs of its adjacent phases are connected to the control circuits of the transistor switches note cells belonging to different groups, one of the inputs is designed to modulate the frequency, and the other is the duration of the pulses. // 22 99 1 О1 o J2 Фаг.1 J2 Phage.1 аbut дd 17 18 W17 18 W гоgo 11 И11 and Фиг 2Fig 2 Z3 24 25 26 11 28Z3 24 25 26 11 28 (Ьиг.З(Bit
SU894704397A 1989-06-12 1989-06-12 Dc voltage converter SU1690125A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894704397A SU1690125A1 (en) 1989-06-12 1989-06-12 Dc voltage converter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894704397A SU1690125A1 (en) 1989-06-12 1989-06-12 Dc voltage converter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1690125A1 true SU1690125A1 (en) 1991-11-07

Family

ID=21453824

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU894704397A SU1690125A1 (en) 1989-06-12 1989-06-12 Dc voltage converter

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1690125A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2762043C1 (en) * 2021-03-31 2021-12-15 Юрий Николаевич Шуваев Multi-tact voltage converter

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 1086525, кл. Н 02 М 7/48. 1982. Авторское свидетельство СССР № 1467699, кл. Н 02 М 3/331, 1987. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2762043C1 (en) * 2021-03-31 2021-12-15 Юрий Николаевич Шуваев Multi-tact voltage converter

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5400239A (en) Power converter with plural regulated outputs
US5019954A (en) AC/DC conversion with reduced supply waveform distortion
US5062031A (en) Self oscillating power stage for inverted rectifier power supply
JP3486691B2 (en) Switch-mode power supply for bridge-type linear amplifier
US5282122A (en) High voltage power supply topology suited for miniaturization
JPS62166772A (en) Forward converter used for changing electric source
US5977753A (en) Buck regulator with plural outputs
US4055791A (en) Self commutated SCR power supply
US5747958A (en) Circuit arrangement for powering a two-phase asynchronous motor
US4199807A (en) Regulated power supply apparatus
US3925715A (en) Regulated DC to DC converter
SU1690125A1 (en) Dc voltage converter
US4805078A (en) Switched power supply for generating a plurality of isolated power voltage for a pulse converter
JPH07307653A (en) Switching element driving circuit
US4858096A (en) Resonant converter for stabilized operation of switching devices
EP0099232A2 (en) Burst length modulation for switching power supplies
Kislovski Linear variable inductor in power processing
RU2080734C1 (en) Regulated voltage changer
SU1008863A1 (en) Dc voltage to dc voltage converter
SU693523A1 (en) Adjustable transistorized inverter
KR20010096579A (en) Insulation Type PWM Power Amplifier
RU1826113C (en) Single-ended controlled voltage converter
SU1615850A1 (en) Stabilized d.c. to d.c. voltage converter
SU1372564A1 (en) Stabilized d.c. to a.c. voltage inverter
SU1557647A1 (en) Stabilizing dc voltage converter