Устройство для зарядки емкостного накопителя энергии

Авторы патента:

H02M3/325 - с использованием приборов типа триода или транзистора, для которых требуется непрерывный управляющий сигнал

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах питания. Цель изобретения - повышение надежности работы устройства и его КПД. Одновременный заряд дополнительного накопителя 5 и накопления магнитной энергии в трансформаторе 2 и индуктивности 3 при открытом состоянии ключа 1 позволяет обеспечить его выключение при малых токах, что значительно уменьшает динамические потери мощности транзисторного ключа 1. Последующая передача запасенной энергии в основной накопитель 7 при закрытом состоянии ключа 1 через диоды 4 и 6 позволяет повысить коэффициент использования трансформатора и увеличить выходное напряжение. 1 ил. 5 Г | (Л оо ел о 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИ

РЕСПУБЛИН (51)4 Н 02 И 3/325

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3958158/24-07 (22) 18.09.85 (46) 07.11.87. Бюл. ¹ 41 (72) В.И. Пшеничников и Н.H. Зубарев (53) 621.316.722(088.8) (56) Пазеев Г.Ф. О некоторых ключевых схемах для заряда емкости от источника постоянного напряжения.

В кн.: Проблемы технической электродинамики. Вып. 19, Киев: Наукова Думка, 1969, с.95-101.

Авторское свидетельство СССР № 892613, кл. Н 02 M 3/26, 1981. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАРЯДКИ ЕМКОСТНОГО НАКОПИТЕЛЯ ЭНЕРГИИ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано

„„Я0„„ 3507в4 в системах питания. Цель изобретения вЂ” повышение надежности работы устройства и его КПД. Одновременный заряд дополнительного накопителя 5 и накопления магнитной энергии в трансформаторе 2 и индуктивности 3 при открытом состоянии ключа 1 позволяет обеспечить его выключение при малых токах, что значительно уменьшает динамические потери мощности транзисторного ключа 1. Последующая передача запасенной энергии в основной накопитель 7 при закрытом состоянии ключа 1 через диоды 4 и 6 позволяет повысить коэффициент использования трансформатора и увеличить выходное напряжение. 1 ил.

13507

Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике, и может быть использовано в системах накачки лазеров, 5 радиолокационных системах„ генераторах высоковольтных импульсов, системах питания Р3А.

Целью изобретения является IIoaiiiiieние надежности работы и ИЩ.

На чертеже представлена принципиальная схема устройства для зарядки

30 емкостного накопителя.

Устройство состоит из управляемого ключа i,, например транзистора, последовательно соединенного с первичной обмоткой трансформатора 2, которые подключены к источнику постоянного напряжения, дросселя 3, первого диода 4, дополнительного смкостного накопителя 5, подклеочеееееьех к вторичной обмотке трансформатора 2, второго диода 6, основного емкостного накопителя 7, образующих совместно с первым диодом 4 и дросселем 3 25 последовательную цепь передачи остаточной энергии дросселя 3 в дополнительный 5 и основной 7 накопители после равенства напряжений на дополвЂ” нительном емкостном накопителе 5 и вторичной обмотке трансформатора 2 °

Параллельно дополнительному накопителю 5 включен третий диод 8, обеспечивающий фиксацию уровня напряжения на нем при передаче запасенных энергий трансформатора 2 и дополнительного емкостного накопителя 5.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии емкостные накопители 5 и 7 разряжены. В проводящем состоянии управляемого ключа 1 за время прямого хода работы преобразователя через повышающий трансформатор 2, цроссель 3 и диод 4 происхо дит резонансный заряд дополнительного накопителя 5 и одновременное накопление энергии в первичной обмотке трансформатора 2 за счет линейного нарастания тока в ней. В момент до50 стижения напря>кения на дс>полнительном накопителе 5, равного (в пересчете к первичной обмотке) сумме напряжения источника литания и накопителя 7, увеличение тока в дросселе 3 прекраща55 ется. Запасенная в ней энергия далее одновременно заряжает емкостной накопитель 7 ч..рез диоды 4 и 6 и подзаряжает нае<оееитель 5. При этом напряже-

84 2 ние в накопителе 5 повышается цо напряжения на накопителе 7.

По"ле выключения управляемого ключа 1 -энергия, запасенная в трансформагоре 2 и емкостном накспитсле 5, передается в накопитепь 7 пс цепи вторичная обмотка трансформатора 2, емкосгной накопитель 5, диод б, накопитель 7. При этом отдача энергии траеесформатора 2 происходит за время, определяемое резонансной частотой контура, состоящего из индуктивности вторичной обмотки трансформа. тора 2, общей емкости последовательно включеннык накопителей 5, 7, и =ависит от напряжения на накопителе 7.

При зарядке емкостного накопителя 7 несколькими импульсами в каждом цикле работы устройства величина и полярность напряжения на дополнительном накопителе 5 зависят от соотношения энергий, запасенных в трансформаторе 2 и дополнительном накопителе 5 ..

Длн исключения возможности переполеосовки накопителя 5 и увеличения выходчой мощности параллельно ему включают диод 8, который после разрядки дополнительного емкостного накопителя 5 обеспечивает прохождение остаточееого тока вторичной обмотки трансформатора 2 в емкостной иаков питель 7.

При полной и частичной разрядке емкост-:ого накопителя 7 на нагрузку

9 цикл работы устройства повторяется.

Пос кольку зарядка дополнительного емкос..ного ееакопителя 5 происходит независимо от величины нагрузки 9, ток зарядки его постоянен, а зарядка основного накопителя 7 происходит во время выключенного состояния ключа 1, то устройство не критичеео к еэелее пене нагрузки и. надежно в работе.

Импульсный ток через ключ 1 в предлагаемом устройстве уменьшается, так как Зееключеееие может (>ьеть достигнуто при меньшем значении тока прямого хода раб>отье устройства, что способствует спи>

50784

Составитель В. Бунаков

Редактор Н. Гунько Техред М.Ходанич Корректор М. Демчик

Заказ 5294/54 Тираж 659 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )K-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 з

Устройство эффективно использовать для зарядки емкостных накопителей большой величины, при применении источников питания ограниченной мощности, для построения высоковольтных источников постоянного напряжения.

Следует отметить, что для отдельных применений роль ограничительной индуктивности может выполнять индуктивность рассеяния трансформатора.

В этом случае зарядка дополнительного емкостного накопителя происходит до двойного напряжения. формула изобретения

Устройство для зарядки емкостного накопителя энергии, содержащее трансформатор, управляемый ключ, подключенный через первичную обмотку к источнику питания, дроссель, дополнительный емкостной накопитель, первый, второй и третий диоды, о т л ивЂ”

5 ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и КПД, дополнительный накопитель подключен через соединенные последовательно первый диод и дроссель к вторичной обмотке трансформатора, точка соединения первого диода и дополнительного емкостного накопителя через второй диод, включенный согласно первому диоду, подключена к одному из выводов основного емкостного накопителя, второй вывод которого подключен к точке соединения вторичной обмотки с дросселем, а параллельно дополнительному емкостному накопителю включен третий диод встречно первому диоду.

Преобразователь постоянного тока в постоянный // 587573

Транзисторный конвертор // 517115

Импульсный регулятор напряжения повышающего типа // 2241299

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в источниках вторичного электропитания

Двухтактный мостовой преобразователь // 2455746

Изобретение относится к силовой преобразовательной технике и может быть использовано для преобразования и регулирования энергии, потребляемой от источника постоянного тока, и передачи преобразованной энергии ее приемнику с использованием трансформаторной связи между цепями источника и приемника энергии

Устройство ограничения зарядного тока для сетевого источника питания // 2009606

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве устройства ограничения зарядного тока конденсатора входного фильтра при построении источников вторичного электропитания с бестрансформаторным входом различного назначения

Однотактный преобразователь постоянного напряжения // 1480055

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано во вторичных источниках питания радиоэлектронной аппаратуры

Регулируемый источник электропитания // 1690126

Изобретение относится к электротехнике и может быть применено в устройствах 1 защиты вторичных источников питакир

Однотактный преобразователь постоянного напряжения // 1783602

Способ импульсного преобразования постоянного напряжения и устройство для его осуществления // 2510871

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в преобразователях постоянного напряжения в переменное - инвертора-хм и регулятора-хм напряжения автономных систем электропитания и электроприводов перспективных авиакосмических летательных аппаратов с преимущественно или полностью электрифицированным приводным оборудованием. Техническим результатом является расширение функциональных возможностей - получение выходного напряжения с произвольно задаваемой периодически-непрерывной формой, в частности синусоидального. В способе импульсного преобразования постоянного напряжения энергию от источника питания постоянного тока непрерывно передают непосредственно подключенной к нему двухконденсаторной емкостной стойке. Путем импульсного управления двумя регулируемыми ключами на первом этапе каждого периода высокочастотного периодического процесса дозирования осуществляют накопление энергии в дозирующем дросселе, подключая его к одному из двух конденсаторов стойки через замкнутый один из двух регулирующих ключей при разомкнутом другом ключе. На втором этапе энергию, накопленную на первом этапе, передают в другой конденсатор стойки при разомкнутых состояниях обоих ключей от дозирующего дросселя через один из двух выпрямительных диодов. Энергию, накапливаемую в конденсаторах стойки и в дозирующем дросселе, и энергию источника питания непрерывно передают в нагрузку переменного тока по двунаправленной цепи между средними выводами источника питания и емкостной стойки, периодически изменяя величину и полярность напряжения нагрузки на чередующихся полупериодах низкочастотного периодического процесса. На этапах длительности каждого его периода при нарастании напряжения нагрузки энергию, накопленную в первом конденсаторе емкостной стойки и источника питания, дозированно передают во второй конденсатор и в нагрузку. На этапах длительности того же периода при спадании напряжения нагрузки или при его неизменности энергию из второго конденсатора стойки и источника питания дозированно передают в первый конденсатор и в нагрузку.2 н. и 2 з.п. ф-лы, 2 ил.