Полярность инвертирующий преобразователь постоянного напряжения Советский патент 1987 года по МПК H02M3/18 

улучшение динамических характеристик Устройство содержит цепь из последовательно -соединенных зарядного ключа 1, накопительного конденсатора 2 разрядного диода 3 и фильтрующего конденсатора 4, Эта цепь включена между входными выводами 5, один из которых является общим. Разрядный ключ 16 включен между катодом дополнительного диода 15 и выходным выводом 7. Дополнительный ключ 17 включен между анодом диода 15 и общим выводом. Кроме того, устройство содержит реактор 9, выполненный по кон денса торно-диодной схеме деления напряжения и включенный между анодом диода 15 и общим выводом. Общая точ1

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в устройствах электропитания для получения разнополярных напряжений различного уровня с одниг общим выводом.

Цель изобретения - расширение функ циональных возможностей путем формирования дополнительного выходного напряжения по уровню, отличному от основного выходного напряжения и улучшение динамических характеристик.

На чертеже приведена схема полярность инвертирующего преобразователя постоянного напряжения с отрицательным выводом выходного напряжения. Преобразователь содержит зарядный ключ 1 преобразователя, накопитель- ньм конденсатор 2, разрядньш диод 3, фильтрующий конденсатор 4, соединенные последовательно и подключенные к входным вьшрдам 5. Положительный входной вьшод 5 подсоединен к отрицательному выводу фильтрующего конденсатора 4 и является одним (заземленным) выводом для выходных выводов с повьшенным напряжением бис пониженным напряжением 7 по отношению к входному напряжению преобразователя. Катод зарядного диода 8 подключен к положительному вьшоду накопительного конденсатора 2, а его анод - непосредственно к общему (заземленному) выводу преобразователя. Согласующий

ка катодов диодов 12 реактора 9 образует дополнительный выходной вывод 7. Выполнение реактора 9, согласующего уровень выходного напряжения с нагрузкой, в виде конденсаторно-ди- одной схемы деления напряжения и использование диода 15 и ключа 17 обеспечивает получение на выходах устройства двух напряжений, одно из которых в п раз меньше, а другое - в п раз больше входного напряжения. При этом изменение напряжения на реакторе 9 не зависит от нагрузки и определяется лишь изменением падения напряжения на переходах диода 15 в проводящем состоянии. Этим достигается поставленная цель. 1 ил.

реактор 9 выполнен из п конденсатор-, но диодных цепочек .(п-2, п-1, п), каждая из которых состоит из зарядного диода 10, конденсатора 11, разряднего диода 12 и п-1 диодов 13 и 14. В каждой из п цепочек катод зарядного диода 10 подключен к аноду разрядного диода и положительному вьтоду конденсатора 11. Анод диода 10 цепочки п-2 подключен к общему выводу преобразователя, а отрицательньм вывод конденсатора 11 цепочки п-2 подклю- чей к аноду диода 10 цепочки п-1 и соответственно отрицательньш вывод

конденсатора 11 цепочки п-1 подключен к аноду диода 10 цепочки п. Катоды разрядных диодов 12 всех п цепочек объединены и подключены к выводу преобразователя 7 с пониженным

напряжением. Отрицательный вывод конденсатора 11 цепочки п подключен к объединенным анодам диодов 13 и 14 согласуюш,его реактора и к аноду дополнительно введенного диода 15, ка- тод которого подключен к отрицательному выводу накопительного конденсатора 2. Разрядный ключ преобразователя 16 включен между отрицательным вьгаодом накопительного конденсатора

и объединенными катодами разрядных диодов 12 всех п цепочек реактора 9. Дополнительный ключ 17 соединяет анод диода 15 и общий (заземленный) вывод преобразователя.

Ключи 1j16,17 могут быть выполнены на транзисторах, управляемых поочередно от задАю1цего генератора, причем открытое состояние ключа 1 соответствует закрытому состоянию ключей 16 и 17. Для уменьшения пульсации выходного напряжения с пониженным уровнем к выходным выводам 7 преобразователя может быть подключен конденсатор 18 (на чертеже изображено пунктиром) При выполнении преобразователя с общим (заземленным) отрицательным входным выводом должно быть изменено подключение анода и катода диодов при соответствующем изменении проводимое- ти тиристоров ключей в схеме преобразователя,

- Полярность инвертирующий преобра- .зователь постоянного напряжения рабо тает следующим образом.

При замкнутом состоянии зарядного ключа 1 и разомкнутом состоянии ключей 16 и 17 происходит заряд конденсатора 2 через зарядный диод 8 и конденсатор 11 цепочек согласующего реактора 9 при их последовательном соединении через зарядные диоды 10 этих цепочек и диод 15 от источника питания с напряжением Е, подключенному к входным выводам 15 преобразователя. Конденсаторы 11 цепочек п согласующего реактора 9 заряжаются до напряжения Е/п й-Е/З (для трех цепочек, изображенных на чертеже). При разомкнутом состоянии ключа 1 и замкнутом состоянии ключей 16 и 17 происходит разряд конденсаторов 11 цепочек реактора при их параллельном соединении через разрядные диоды 12 цепочек ре- актора 9 и через диоды 13 и 14, соединенные анодами через ключ 17 к общему заземленному входному выводу. На нагрузке, подключенной к выходным вьтодам 7, формируется напряжение

Е ,,,

- (.без учета падения напряжения на

п

ключах и диодах преобразователя) противоположной полярности источника пи- тания Е, Одновременно напряжение на - выходных вьшодах 7 через ключ 16 оказывается сложенным с напряжением на зарядном конденсаторе 2 и через диод 3 поступает на выходные вьшоды 6 преобразователЯ4 Конденсатор фильтра 4 заряжается до напряжения Е - Е/п противоположной полярности (без учета падения напряжения на ключах и диодах

преобразоват.шя). Для инвертирований напряжения источника питания с заземленным отрицательным полюсом необходимо соответственно изменить полярность включения диодов (подключение анодов и катодов диодов изменить на противоположное),

Таким образом, из принципа работы преобразователя следует, что на выходах преобразователя формируется напряжение, в п раз меньшее и на такую величину большее, чем напряжение источника питания, что наиболее полно соответствует требованиям потребителей. При этом изменение напряжения на согласующем реакторе 9 не зависит от нагрузки и определяется практически изменением напряжения на переходах диода 15 в проводящем состоянии.

Формула изобретения

Полярность инвертирующий преобразователь постоянного напряжения,содержащий включенную между входными выводами, один из которых является общим с выходным выводом, цепь из последовательно и согласно соединенных зарядного ключа, накопительного конденсатора, разрядного диода и фильтрующего конденсатора, включенного между выходными вьшодами, а также разрядный ключ, подключенный одним из выводов к общей точке соединения зарядного ключа и накопительного конденсатора, зарядный диод, катодом соединенный с положительным выводом накопительного конденсатора и реактор, согласующий уровень выходного напряжения с нагрузкой, о-т- личаюЩ ИЙ с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем формирования дополнительного выходного напряжения по уровню, отличному от основного выходного напряжения, и улучшения динамических характеристик, введены дополнительный ключ и дополнительньзй диод, а согласующий реактор вьтол- нен в виде п конденсаторно-диодных цепочек, каждая из которых состоит из зарядного диода, катодом соединенного с положительным выводом конденсатора цепочки, разрядного диода, . анодом соединенного с этим же выводом конденсатора цепочки и п-1 диодов, причем конденсаторно-диодные цепочки соединены таким образом, что анод зарядного диода первой цепочки

5 .12822806

соединен с общим выводом, анод заряд-накопительного конденсатора, при ного диода каждой последующей конден-этом дополнительньш ключ одним из вы- саторно-диодной цепочки подключен кводов подключен к отрицательному вы- отрицательному выводу конденсатораводу конденсатор последней п-й кон- каждой предыдущей конденсаторно-диод- 5денсаторно-диодной цепочки, вторым ной цепочки и к катоду соответствую-выводом вместе с анодом зарядного щего из п-1 диодов, .отрицательньшдиода - к общему вьгаоду, а объеди- вывод конденсатора последней п-йненные катоды разрядных диодов кон- цепочки, подключен к общей точке сое-денсаторно-диодньпс цепочек соединены динения анодов всех п-1 диодов и че- Юс вторым выводом разрядного ключа и рез переход анод-катод дополнительно-образуют дополнительньй выходной вы- го диода - к отрицательному выводувод.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в устройствах электропитания для получения разнополярных напряжений различного уровня с одним общим выводом. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей и