Преобразователь постоянного напряжения в постоянное Советский патент 1982 года по МПК H02M3/18 

Изобретение относится к электротехнике и преобразовательной технике и может быть использовано для получения на выходе устройства постоянного напряжения как повышенной, так и пониженной величины по сравнению с величиной входного напряжения постоянного тока.

Известны преобразователи постоянного напряжения в постоянное, которые содержат конденсаторы и управляемые ключи 1 .

Недостатком этих преобразователей является наличие гальванической связи между входом ц выходом устройства.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является преобразователь постоянного напряжения в постоянное, содержащий два входных и два выходных выхода для подключения соответственно преобразуемого напряжения и нагрузки, .конденсаторы, включенные параллельно входным и выходным выводам, управляемые ключи и четырехполюсник , имеющий входные и выходные выводы 2.

Основным недостатком этого устройства является 1-альваническая связь между входом и выходом, что не позволяет использовать его в качестве

автономного вторичного источника питания. Кроме этого, преобразователь позволяет передавать энергию лишь в сторону повышения напряжения. Все это сужает функциональные возможности устройства.

Следует также отметить ,что в выходном напряжении преобразователя имеются значительные пульсации, что являет10ся также недостатком известного устройства.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей и уменьшение пульсаций выходного напряже15ния преобразователя.

Указанная цель достигается тем, что преобразователь постоянного напряжения в постоянное, содержащий два входных и два выходных вывода

20 для подключения соответственно преобразуемого напряжения и нагрузки, конденсаторы, включенные параллельно входным и выходным выводам, управляемые ключи и четырехполюсник, имеющий входные и выходные выводы, выполнен так, что четырехполюсник содержит две продольные ветви, состоящие из последовательно соединенных управляемых ключей и включенные соответ30ственно между первыми и вторыми вхолним и выходным выводами, и поперечные ветви, состоящие из конденсаторов , подключенных к первой и второй ветвям, причем между концами предыдущего и последующего конденсаторов подключенных к одной ветви, а также между одним из концов предыдущего конденсатора, подключенного к перво ветви и концом последующего конденсатора, соединенного со второй ветв включены управляемые ключи, причем первые входной и выходной выводы четырехполюсника соединены через управляемые ключи с одноименными выводами устройства, а второй входной вывод четырехполюсника через от дельные управляемые ключи соединен с вторыми входным и выходным выводами устройства. Кроме этого, : введен дополнитель ный аналогичным преобразователь пос тоянного напряжения в постоянное, включенный параллельно основному. На чертеже представлена схеМа преобразователя. Устройство содержит два входных 1 и 2 и два выходных 3 и 4 вывода, конденсаторы 5 и 6, включенные на входе и выходе устройства, управляе мые ключи 7-10 четырехполюсник 11, состоящий из двух продольных ветвей с управляемыми ключами 12-15 и поперечных конденсаторов 16-18,. а так управляемых ключей 1.9 и 20, подключенных к разноименным концам конден саторов 16-18. Параллельно подключа ются аналогичный преобразователь 21 Преобразователь работает следующим образом. Допустим, что источник постоянно го напряжения подключен к 1 и 2 выводам, а нагрузка к 3 и 4 выводам, тогда при замкнутых ключах 7, 8, 12 13, 14 и 15 (остальные ключи разомк нуты) конденсаторы 16-18 подключаются параллельно источнику и заряжаются до напряжения источника Е. , Если теперь замкнуть ключи 9, 10, 1 и 20, а остальные разомкнуть, то на нагрузке, подключенной к выводам 3 и 4, будет напряжение, превышающее в п раз напряжение источника, т.е. пЕ, где п - количество конденсаторо четырехполюсника 11. При на выводы 3 и 4 в любом режиме работы преобразователя гальванически развя заны (через сопротивление закрытых ключей) от выводов 1 и 2. Нетрудно видеть, что при подключении источника постоянного напряжения к вывод 3 и 4, а нагрузки к выводам 1 и 2 при поочередном замыкании и размыка НИИ группы ключей 9, 10, 19, 20 и группы ключей 7, 8, 12, 13, 14, 15 на выводах 1 и 2 будет напряжение, равное Е/п. Таким образе, предлагаемый преобразователь обеспечивает передачу энергии как с повышением, так и с понижением напряжения, и обе пары выводов могут быть использованы в качестве входных или выходных. При использовании совместных ключевых элементов, гальваническая между выводами преобразователя практически отсутствует. Для уменьшения величины пульсации выходного Напряжения параллельно осг новному преобразователю включен аналогичный дополнительный преобразователь, работающий в протибофазе с основным. Формула изобретения 1.Преобразователь постоянного напряжения в постоянное, содержащий два входных и два выходных вывода для подключения соответственно преобразуемого напряжения и нагрузки, конденсаторы, включенные параллельно входным и выходньн выводам, управляемые ключи и четырехполюсник, имеющи.й входные и выходные выводы, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, четырехполюсник содержит две продольные ветви, состоящие из последовательно соединенных управляемых ключей и включенные соответственно между первшл и вторыми входным и выходным выводами, и поперечные ветви, состоящие из конденсаторов , подключенных к первой и второй ветвям, причем между концами предыдущего и последующего конденсаторов, подключенных к одной ветви, а также между одним из концов предыдущего конденсатора, подключенного к ветви и концом последующего конденсатора, соединенного со второй ветвью, включенны управляемые ключи, причем первые входной и выходной выводы четырехполюсника соединены через управляемые ключи с одноименными выводами устройства, а второй входной вывод четырехполюсника через отдельные управляемые ключи соединен с вторь 1 входным и выходным выводгши устройства. 2.Преобразователь по п.1, о т личающи и с я тем, что, с целью уменьшения пульсаций выходного напряжения, введен дополнительный ана.логичный преобразователь постоянного напряжения в постоянное, включенный параллельно основному. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство ССХ:Р 57761,9, кл. В 02 М 3/18, 1975. 2.Авторское свидетельство СССР 391706, кл. Н 02 М 3/18 1971. t ГЛ гГ .