Преобразователь постоянного напряжения в постоянное с умножением напряжения Советский патент 1983 года по МПК H02M7/10 

05 СП Изобретение относится к электротехнике и преобразовательной технике и может быть использовано в качестве вторичного источника питания радиоэлектронных устройств при -необходимости преобразования низкого постоянного напряжения в высокое. Известны устройства, преобразование напряжения в которых происходит в результате параллельного заряда нескольких емкостей и последовательного их разряда на общую нагрузку 1 и 2. Недостатками этих устройств являются низкий КПД, плохие нагрузочные характеристики, а также высокий коэффициент пульсаций выходного напряжения, так как в тот полупериод, когда происходит заряд накопительных конденсаторов, напряжение на нагрузке поддерживается только за счет выходной емкости устройства. Наиболее близким к предлагаемому является преобразователь постоянного напряжения в постоянное с умножением напряжения, содержащий входные и выходные выводы для подключения соответственно источника постоянного напряжения и нагрузки, управляемые ключи, развязывающий диод последовательные цепочки, каждая из которых состоит из последовательно соеллненных двух диодов и конденсатора, первый - и второй выводы которого соединены соответственно с анодо.м одного и катодом другого диода, а свободные концы этих диодов соединены с одноименными концами днодов других 1ос.1едовательных цепочек, управляемый ключ соединен с вторым концом конденсатора предыдуц,ей цепочки 3. Однако известное устройство также имеет низкий КПД неудовлетворительные нагрузочные характеристики и массогабаритные показатели. Целью изобретения является повышени е КПД качества выходного напряжения и улучшение уд -льных массогабаритных показателей. Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь постоянного напряжения в постоянное с умножением напряжения, содержащий входные и выходные выводы для подключения соответственно источника постоянного напряжения и нагрузки, управляемые ключи, развязывающий диод и последовательные цепочки, каждая з которых состо. ит из последовательно cotj;iHo; bix двух jiio. дов и конденсатГП,:;, шрвыи п второй выводы которого COCvUiiieiii,;- (ЧСТВеННО с НИОдом одного . катодом другого диода, : свободные KOIMU.1 ;тчх дисыог; соединены с о,мHOiiA-CMMi.iMii KoiiuaMii ;i.uoAOii jijivrux гк)с. 1Ч. Heii()40K- причем, НСрН) KOiUil K0:i к нсп iopa пскмодуюшой п|) ключ соединен с вторь концом конденсатора предыдущей цепочк, дополн.ительио введен второй аналогичный преобразователь, включенный к входу и выходу параллельно первому и в каждом из преобра| вателей в качестве управляемых ключей использованы тиристоры, положительный входной вывод через однп из управляемых ключей соединен с общими анодами диодов последовательн1з1х цепочек, отрицателы:ый входной вывод подключен к общим катодам последовательных цепочек, а положительпый выходной вывод через другой управляемый ключ подключен к второму концу конденсатора последней цепочки, причем отрицательный выходной вывод через развязывающий диод соединен с первым концом конденсатора первой последовательной цепочки. На чертеже представлена схема преобразователя постоянного напряжения в постоянное с умножением напряжения. Преобразователь содержит накопительные конденсаторы 1 и 2, управляемые тиристорные ключи 3, 4 и 5, 6, диоды е объединенными анодами 7 и 8, каждый из которых подключен к общей точке соединения одного конца конденсатора 1 и ключа 3 и одного конца конденсатора 2 и ключа 5 соответственно, диоды с объединенными катодами 9 и 10, каждый из которых подключен к точке соединения другого конца конденсатора 1 и другого ключа 3 и другого конца конденсатора 2 и другого ключа 5 соответственно. Общие точки соединения анодов диодов 7 и 8 подключены соответственно к катодам ключей 4 и 6, аноды которых соединены с положительным входным выводом, а общие точки соединения катодов диодов 9 и 10 подключены к отрицательному входному выводу. Каждый из развязывающих диодов 11 и 12 включен последовательно с диодом 9 и 10 соответственно, а общая точка соединения их анодов подключена к одному выходному выводу для подключения нагрузки 13. Второй выходной вывод образован общей точкой соединения катодов первых тиристоров 3 и 5 из последовательных цепочек, образованных соответственно конденсаторами 1, диодами 7, 9 и конденсаторами 2 и диодами 8 и 10. Общие точки анодов развязывающих днодоп 14 .и- 15 подключены к блоку 16 управ, км-ии. а катоды этих днодо ; подключены к управляющем -;иКТ;;одам тиристорсч 3 i 5 con; BeTCTBCiiiKj- рез;;сто П) 17 п 8 ано;1.ы Д1-10ДО-В 7-и 8 соединен с (. Bx;;;ji-.M )М. д,:;я г1одк..М1ИЯ сточ; iii a 19 nocT(,iH iiiOi ). Устройство работает с.ледующим обра:«)i. llpn отпирании тиристорного ключа 4 от i:cro4 iHKa 19 постоянного напряжения осуi;,4 ст(ляется заряд пакоп1тел)Иых конден аторон 1 и через :1,иоды 7 и 9 Когда ток ; аряд;| K()i;ici c;;-()poB I моньдп тся до тока удер)ка1-1ия тиристпяюго K, 4, происходит- его 3ai4- p;ii Hi lio.Hs.ii:, и.и.П:;С отпирания на ключи 3 и 6. При этом ключи 3 подключают нагрузку 13 через развязывающий диод 11 .последовательно соединенным накопительным конденсаторам 1, а через ключ 6 и диоды 8, 10 заряжаются накопительные конденсаторы 2. На нагрузку 13 поступает повышенное напряжение, равное сумме напряжений на конденсаторах 1, которые при этом разряжаются. Через некоторое время, после заряда конденсаторов 2, ключ 6 запирается и подается импульс отпирания на тиристоркые ключи 5 и 4. Энергия последовательно соединеннь1х конденсаторов 2 поступает в нагрузку 13, при этом напряжение на конденсаторах-2 превышает напряжение на частично разряженных конденсаторах 1 и ключи 3 запираются. После отпирания ключа 4 описанный процесс работы повторяется. Благодаря тому, что в предлагаемом устройстве отсутствует высоковольтный конденсатор, включенный параллельно нагрузке, обеспечивается повышение КПД устройства и улучшение удельных энергетических показателей, а поочередный разряд конденсаторов каждого из преобразователей на обшую нагрузку уменьшает величину пульсаций и повышает нагрузочную способность, улучшая тем самым качество выходного напряжения.

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ С УМНОЖЕНИЕМ НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий входные и выходные выводы для подключения соответственно источника постоянного напряжения и нагрузки, управляемые ключи, развязывающий диод и последовательные цепочки, каждая из которых состоит из последовательно соединенных двух диодов и конденсатора, первый и второй выводы которого соединены соответственно с анодом одного и катодом другого диода, а свободные концы этих диодов соединены с одноименными концами диодов других последовательных цепочек, причем первый конец конденсатора последующей цепочки через управляемый ключ соединен с вторым концом конденсатора предыдущей цепочки, отличающийся тем, что, с целью повыщения КПД качества выходного напряжения и улучщения удельных массо-габаритных показателей, дополнительно введен второй аналогичный преобразователь, включенный к входу и выходу параллельно Первому и в каждом из преобразователей в качестве управляемых ключей использованы тиристоры, положительный входной вывод через один из управляемых ключей S соединен с общи; 1и анодами диодов последовательных цепочек, отрицательный вход(Л ной вывод подключен к общим катодам последовательных цепочек, а положительный ВЫХ9ДНОЙ вывод через другой управляемый ключ подключен к второму концу конденсатора последней цепочки, причем отрицательный выходной вывод через развязывающий диод соединен с первым концом кон-денсатора первой последовательной цепоч01 ки.

W

Ал

7 $

-KJ

и

7 ZP