Устройство управляемого преобразования постоянного тока в постоянный

Авторы патента:

H02M3/02 - без промежуточного преобразования в переменный ток

Владельцы патента RU 2498488:

Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное общество "РОСТА" (RU)

Изобретение относится к области электроники и представляет собой устройство управляемого преобразования постоянного тока в постоянный. Технический результат изобретения заключается в достижении низкого уровня шумов и помех выходного напряжения при компактном размере устройства. Предложенное устройство управляемого преобразования постоянного тока в постоянный включает контроллер, формирующий широтно-моделированные импульсы и обеспечивающий четыре параллельных канала управления, сдвинутые на 90° относительно друг друга с обратной связью выходов каналов управления и контроллера. В состав каждого канала управления входит драйвер, каскад на КМОП транзисторах, включенных по полумостовой схеме, с обратной связью с упомянутым контроллером, выходной фильтр низкой частоты. 1 ил.

Изобретение относится к областям электротехники и радиотехники, а именно к устройствам преобразования параметров электрического тока.

Известны устройства преобразования параметров электрического тока, работа которых основана на использовании контроллера, формирующего широтно-моделированные импульсы, обеспечивающего работу каналов управления и взаимодействующего с КМОП транзисторами с драйверами (см. например патент на полезную модель RU 71191, ВНИИЭМ, опубликованный 27.02.2008). Предлагаемое изобретение представляет собой дальнейшее развитие описанных выше устройств и позволит обеспечить питания современных интегральных микросхем, характеризующихся снижением напряжения питания микросхем до уровня одного вольта и менее, при существенном росте потребляемого тока, достигающем нескольких десятков и даже более сотни Ампер. При этом предлагаемое устройство управляемого преобразования постоянного тока в постоянный обеспечит низкий уровень шумов и помех выходного напряжения.

Описанный выше технический результат достигается при использовании предложенного устройства управляемого преобразования постоянного тока в постоянный, включающего контроллер, формирующий широтно-моделированные импульсы, и обеспечивающего четыре параллельных канала управления, сдвинутые на 90° друг относительно друга с обратной связью выходов каналов управления и контроллера. В состав каждого канала управления входит драйвер, каскад на КМОП транзисторах, включенных по полу-мостовой схеме, с обратной связью с упомянутым контроллером, выходной фильтр низкой частоты.

Предложенное изобретение проиллюстрировано блок-схемой.

Контроллер 1 формирует широтно-модулированные импульсы для управления работой четырех каналов управления I, II, III, IV, которые сдвинуты относительно друг друга на 90°. Каждый канал I, II, III, IV охвачен обратной связью, которая выравнивает нагрузку плеч и ограничивает максимальный ток на выходе источника. В каждом из каналов I, II, III, IV импульсы усиливаются и управляют работой мощного выходного каскада 2_I…2_IV на МОП транзисторах с драйверами, включенных по полу-мостовой схеме, далее после фильтров низкой частоты 3_I…3_IV, состоящих из индуктивности и емкости, получают выходное напряжение. Все четыре канала I, II, III, IV работают параллельно на одну нагрузку 4. Для обеспечения поддержания требуемого значения выходного напряжения, напряжение с нагрузки 4 через дифференциальный усилитель 5 подается на вход обратной связи контроллера 1. Использование дифференциального усилителя 5 позволяет скомпенсировать падение напряжения на подводящих проводах. Скважность импульсов по каждому из каналов модулируется исходя из напряжения на выходе источника. В итоге обеспечивается низкий уровень шумов и помех выходного напряжения, а также хорошие переходные характеристики источника питания, как реакция на изменение величины нагрузки. За счет использования интегрированных в одном корпусе драйвера и мощных выходных МОП транзисторов и малогабаритных индуктивностей с низким сопротивлением потерь обеспечивается компактный размер устройства.

Изготовленные образцы предложенного устройства управляемого преобразования постоянного тока в постоянный обеспечивают: выходной ток ~100 А и более; выходное напряжение ~1 В ±5%; входное напряжение -12 В ±5%; КПД ~90%; низкий уровень шумов и помех выходного напряжения, то есть предложенное устройство может быть использовано при конструировании устройств на современных интегральных микросхемах. Таким образом, предложено устройство управляемого преобразования постоянного тока в постоянный, характеризующееся низким уровнем шумов и помех выходного напряжения при компактном размере устройства.

Устройство управляемого преобразования постоянного тока в постоянный, включающее контроллер, формирующий широтно-моделированные импульсы, и обеспечивающий четыре параллельных канала управления, сдвинутые на 90° относительно друг друга с обратной связью выходов каналов управления и контроллера, причем в состав каждого канала управления входит драйвер, каскад на КМОП транзисторах, включенных по полумостовой схеме, с обратной связью с упомянутым контроллером, выходной фильтр низкой частоты.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в автономных системах электроснабжения, потребители которых предъявляют повышенные требования к форме кривой выходного напряжения.

Устройство управления импульсным преобразователем напряжения // 2267217

Изобретение относится к управлению силовой преобразовательной техникой и может быть использовано в обратноходовых импульсных преобразователях напряжения, сетевых корректорах коэффициента мощности.

Способ бусыгина генерирования электрического потенциала и устройство для его реализации // 2070765

Электронное устройство // 1427518

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для регулирования электропитания электронных устр-в, допускающих его отключение. .

Электронное устройство // 1334305

Изобретение относится к электротехнике , в частности к источникам вторичного электропитания интегральных блоков памяти с выходом, органиэованным по типу открытый коллектор.

Автотрансформатор напряжения постоянного тока // 1111239

Преобразователь постоянного напряжения // 1086518

Генератор стабильного тока // 978292

Способ регулирования выходногонапряжения электрического источ-ника при коммутации нагрузки // 797014

Устройство для реверсирования тока в нагрузке // 427475

Преобразователь частоты и стабилизатор напряжения источника бесперебойного питания // 2498487

Изобретение относится к области электротехники, к управлению преобразователем, связанным, по меньшей мере, с одним из источников бесперебойного питания. Техническим результатом является устранение искажений из сигнала управления, улучшение работы преобразователя, снижение гармонических искажений и субгармонических колебаний из сигнала управления.

Формирователь импульсов тока управления тиристора // 2489790

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в системах управления тиристорами в преобразователях различной мощности. .

Соединительный элемент для преобразователя высокого напряжения и частоты // 2489785

Изобретение относится к соединителям для инверторов. .

Схема управления коэффициентом мощности и сетевой источник электропитания // 2480888

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в схеме управления коэффициентом мощности и к универсальному сетевому источнику электропитания.

Способ одноциклического управления коррекцией коэффициента мощности // 2475806

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в повышающих преобразователях. .

Схема активной амортизации для электрической схемы прерывателя // 2467458

Изобретение относится к области электротехники и применяется в инверторах, предназначенных для питания электрической энергией электронных приборов. .

Транзисторный преобразователь напряжения // 2465711

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в силовых преобразователях постоянного напряжения и вторичных источниках питания. .

Демпфирующий элемент // 2400912

Изобретение относится к демпфирующему элементу. .

Многоуровневый активный фильтр // 2384876

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в преобразовательной технике, электроприводе и других областях техники. .

Устройство для подключения автономного инвертора напряжения к источнику напряжения постоянного тока (варианты) // 2377709

Изобретение относится к области электротехники. .

Вентильный преобразователь переменного тока с распределенными тормозными сопротивлениями // 2506691

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в приводах и высоковольтной технике. Техническим результатом является повышение надежности за счет исключения полного отказа установки, использующей вентильный преобразователь. В вентильном преобразователе переменного тока тормозное сопротивление имеет несколько отдельных тормозных сопротивлений (18), которые, соответственно, являются частью биполярного подмодуля (14), причем подмодули (14), при образовании последовательного соединения подмодулей, включены последовательно и по меньшей мере частично содержат накопитель (16) энергии в параллельном соединении с соответственно сопоставленным отдельным тормозным сопротивлением (18) и управляемый силовой полупроводник (28) торможения, который в положении торможения допускает протекание тока через соответственно сопоставленное отдельное тормозное сопротивление (18), а в положении нормального режима работы прерывает протекание тока через него. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 12 ил.