УСТРОЙСТВО для ПОНИЖЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА Советский патент 1970 года по МПК H02M3/155 

Изобретение относится к области электротехники, а именно к устройству для понижения напряжения постоянного тока.

Известные устройства для понижения напряжения постоянного тока, содержащие коммутируемые группы конденсаторов и вентильный мост, имеют относительно низкий к.п.д., создают акустические и магнитные помехи и обладают низкой надежностью.

В предлагаемом устройстве для повышения К.П.Д., надежности, устранения акустических и магнитных помех группы последовательно соединенных конденсаторов включены между вершрп1ами вентильного моста, образующими одну из его диагоналей, и последовательно соединенными ключевыми элементами, управляемыми через один сигналами, сдвинутыми на 180° и включенными в другую диагональ моста, параллельно которой подключен накопительный конденсатор и нагрузка.

Кроме того, для снижения рабочих напряжений на конденсаторах последние соединены в каждой группе последовательно, а выводы крайних конденсаторов групп подключены соответственно к вершинам вентильного моста.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема предлагаемого усгройства; на фиг. 2 и 3 - его упрощенная схема в режимах заряда и разряда.

Устройство содержит две группы коммутируемых конденсаторов /, 2 и 3, 4, коммутатор на управляемых вентилях, например ключевых транзисторах (ключах) 5-9, накопительвый конденсатор W с нагрузкой 11 и вентильный мост 12.

Транзисторы, работающие в режиме переключения, управляются прямоугольными импульсами. Импульсы на транзисторы подаются так, чго когда транзисторы 5, 7 и 5 открыты, транзисторы 6 8 закрыты и наоборот.

Конденсаторы 1-4 одними выводами соединены с вершинами моста 12, образуя одну из его диагоналей, а другими - между последовательно соединенными транзисторами 5-9, управляемыми через один сигналами, сдвинутыми на 180°, подключенными ко второй диагонали моста, с которой связан конденсатор 10 и нагрузка 11.

Устройство работает следующим образом. Пусть в первом интервале периода ключи 5, 7 н 9 замкнуты, а ключи бив разомкнуты. В этом случае происходит подзарядка конденсаторов 1 и 2 и разряд конденсаторов 3 и 4 по

цепям, указанным на фиг. 2 стрелками. В течение этого интервала времени все токи проходят к накопительному конденсатору 10 в направлении его подзаряда. В следующем интервале полупериода ключи

питания отключается, и наступает разряд левой по схеме группы коммутируемых конденсаторов / и 2 и заряд правой группы конденсаторов 3, 4 по цепям, указанным стрелками. В этом случае также все токи проходят к конденсатору 10 в направлении -его заряда.

При следующих переключениях ключей 5-9 процессы заряда и разряда конденсаторов повторяются в том же норядке.

В стационарном режиме все коммутируемые конденсаторы при заряде и разряде в течение одного периода соответственно должны получать и отдавать один и тот же заряд Q. Так, например, в интервале заряда (см. фиг. 2) конденсатор / получает от источника питания заряд Q, который одновременно проходит через конденсатор 10. В интервале разряда (см. фиг. 3) конденсатор 1 разряжается на конденсаторы 3 и 10, отдавая им заряд Q.

Величина среднего напряжения на нагрузке 11 без учета потерь на транзисторах 5-9 зависит от параметров схемы и релшма работы коммутатора.

Конденсаторы каждой группы могут быть включены собой последовательно.

Предмет изобретения

1.Устройство для понижения напряжения постоянного тока, содержащее ключевые элементы, вентильный мост и конденсаторы, включенные в группы, отличающееся тем, что, с целью повышения к.п.д., надежности, устранения акустических и магнитных помех, конденсаторы каждой из двух упомянутых групп

одним из выводов соединены с вершинами вентильного моста, образующими одну из его диагоналей, а другими выводами подключены между соединенными последовательно ключевыми элементами через два, управляемыми

через один сигналами, сдвинутыми на 180°, подключенными к другой диагонали вентильного моста, параллельно которой присоединены нагрузка и накопительный конденсатор.

2.Устройство по н. 1, отличающееся тем, что, с целью снижения рабочих напряжений на

конденсаторах, последние соединены в каждой группе последовательно, а выводы крайних конденсаторов групп подключены, соответственно, к вершинам вентильного моста, образующим одну из его диагоналей.