Многофункциональный интегрированный электромагнитный компонент

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве компонента для построения на его основе силовой пассивной части различных электротехнических устройств. Достигаемый технический результат - расширение номенклатурного ряда пассивных компонентов преобразовательной техники, расширение функциональных возможностей компонента по сравнению с аналогичными LC компонентами. Многофункциональный интегрированный электромагнитный компонент (МИЭК) состоит из проводящих обкладок, свернутых в спираль и разделенных диэлектриком, при этом обкладки имеют токовыводы, расположенные в начале и в конце и по всей длине каждой обкладки. Кроме того, МИЭК может быть выполнен не из одной, а из нескольких секций, каждая из которых содержит проводящие обкладки, свернутые в спираль и разделенные диэлектриком, обкладки каждой секции имеют токовыводы, расположенные в начале и в конце обкладок, причем секции могут быть магнитосвязаны. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к электротехнике, предназначено для расширения номенклатурного ряда пассивных компонентов и может быть использовано в качестве компонента для построения на его основе силовой пассивной части источников вторичного электропитания, коммутационных контуров автономных инверторов, сглаживающих фильтров и фильтров помех, накопителей энергии, генераторов импульсов напряжения и/или тока и иных электротехнических устройств.

Одним из методов совершенствования электромагнитных элементов является создание гибридных магнитных радиокомпонентов (МРК) и, прежде всего, многофункциональных электромагнитных трансформаторов (МЭТ). Примером реализации многофункциональных электромагнитных трансформаторов служат: трансформатор-модулятор амплитудный, трансформатор-триггер, параметрический трансформатор, трансформатор-умножитель частоты, трансформатор-делитель частоты вдвое, трансформатор-балансный преобразователь частоты, трансформатор фазовращатель, трансформатор-фазовый дискриминатор, трансформатор-конвектор однофазного напряжения в трехфазное (и обратно) и т.д. [1, 2, 3, 4].

Приведенные выше МЭТ имеют много преимуществ по сравнению с дискретными компонентами, но они рассчитаны лишь на мощности до сотен ватт (500 Вт), и область применения их, соответственно, ограничена.

Данный недостаток отсутствует у интегрального (гибридного) LC - компонента, сочетающего в себе свойства дросселя и конденсатора. Существует несколько вариантов исполнения данного компонента: индукон, обмотка-емкость (индуктивность-конденсатор), декон (дроссель-конденсатор) [5, 6, 7, 8]. Каждый из компонентов представляет собой две проводящие обкладки разделенные диэлектриком, где для создания различных схем используется индуктивность обкладок и межобкладочная емкость. Декон имеет особенность, заключающуюся в том, что индуктивность выполнена на ленточном магнитопроводе, ферромагнитные ленты которого изолированы друг от друга диэлектриком и создают электрическую емкость компонента.

Недостатками вышеперечисленных электромагнитных компонентов являются низкая степень интеграции, ограниченные функциональные возможности.

Наиболее близкими к предлагаемому являются технические решения гибридных электромагнитных компонентов, описанных в ряде публикаций [9, 10, 11, 12, 13], имеющих различное название - «спиральная полосковая линия», «единый конструкторско-технологический компонент». На основе вышеназванных компонентов авторами созданы и запатентованы различные устройства. Однако данные технические решения гибридных электромагнитных компонентов имеют существенные недостатки, которые проявляются в их узкой функциональности, каждый из них выполняется под конкретное схемотехническое решение конкретного устройства. Т.е. авторы защищают не компонент, а устройства с интегрированной структурой силовой пассивной части. Причем степень интеграции структуры зависит от назначения предлагаемого устройства.

Техническими задачами изобретения являются расширение номенклатурного ряда пассивных компонентов преобразовательной техники, расширение функциональных возможностей, повышение степени интеграции, уменьшение массы и габаритов гибридного электромагнитного компонента, снижение расхода электроизоляционных и проводниковых материалов.

Поставленная задача решается тем, что многофункциональный интегрированный электромагнитный компонент (МИЭК), состоящий из проводящих обкладок, свернутых в спираль и разделенных диэлектриком, содержит токовыводы обкладок, расположенные по всей длине каждой обкладки. Кроме того, МИЭК может быть выполнен не из одной, а из нескольких секций, каждая из которых содержит проводящие обкладки, свернутые в спираль и разделенные диэлектриком, обкладки каждой секции имеют токовыводы, расположенные в начале и в конце обкладок, причем секции могут быть магнитосвязаны.

На фиг.1 представлен предлагаемый многофункциональный интегрированный электромагнитный компонент, состоящий из двух проводящих обкладок 1, 2, свернутых в спираль (на рисунке не показано) и разделенных диэлектриком (на рисунке не показан), токовыводы обкладок, расположенные в начале 3, 4, в конце 5, 6 и по всей длине 7, 8, 9, 10, 11, 12 каждой обкладки.

Расположение выводов по длине проводящей обкладки может быть, например, в точках 1/4, 1/3, 1/2, от общего количества витков обкладки.

На фиг.2 представлен вариант предлагаемого МИЭК, состоящего из трех проводящих обкладок 1, 2, 13 свернутых в спираль (на рисунке не показано) и разделенных диэлектриком (на рисунке не показан), токовыводы обкладок, расположенные в начале 3, 4, 14 в конце 5, 6, 15 и по всей длине 7, 8, 9, 10, 11, 12 внутренней и внешней обкладок.

На фиг.3 представлен вариант трехсекционного исполнения МИЭК. Он содержит три секции 16, 17, 18, у каждой две обкладки 1, 2 и выводы в начале 3, 4 и в конце 5, 6 обкладок.

На всех рисунках МИЭК представлен в виде развернутом для более наглядной демонстрации расположения обкладок, выводов и секций.

Поскольку обкладки МИЭК свернуты в спираль, они имеют магнитную связь друг с другом, которая может быть усилена исполнением МИЭК с магнитным сердечником.

МИЭК выполняется по единой технологии в единой конструкции, его параметры задаются на стадии проектирования и контролируются на стадии изготовления. Обкладка МИЭК может быть выполнена из фольги или из проволоки. Многообразие вариантов соединения обкладок секций (последовательные, параллельные, последовательно-параллельные) дают проектировщикам возможность один и тот же компонент использовать в различных назначениях.

Предлагаемый МИЭК позволяет осуществлять построение силовой пассивной части источников вторичного электропитания и иных преобразовательных устройств, уменьшая значительно количество дискретных пассивных компонентов схемы.

Источники информации

1. Г.П. Задерей. Многофункциональные магнитные радиокомпоненты. - М.: Сов. Радио, 1986, 136 с.

2. ГОСТ 23871-79. Трансформаторы электронно-магнитные многофункциональные. Термины и определения.

3. ГОСТ 23873-79. Трансформаторы электронно-магнитные многофункциональные. Основные параметры.

4. Патент РФ №2124776 от 10.01.1999. H01F 38/00. Многофункциональный трансформатор. Костюкова Т.П., Рогинская Л.Э., Аглямов P.P.

5. И.В. Волков, С.И. Закревский, В.В. Пшеничный. Гибридный элемент электрической цепи - индукон и его использование в преобразователях напряжения в источник тока. В сб. Проблемы преобразовательной техники. Материалы III Всесоюзной научно-технической конференции, АН УССР. Киев. 1983, с.250-252.

6. Ю.А. Кашин Р.С. Сибагаттулин, Р.А. Тухваттулин, И.М. Хомяков. Деконные системы преобразования магнитной техники. Материалы III Всесоюзной научно-технической конференции, АН УССР. Киев. 1983.

7. А.с. СССР №849392. Индуктивно-емкостной преобразователь / Ю.А.Кашин - в БИ №, 1981.

8. В.В. Ивашин, С.В. Бердников, С.С. Ракитский. Узлы принудительной коммутации тиристоров с обмоткой-емкостью. Тольятти, 1986, с.12.

9. А.с. 1644337. Резонансный инвертор. Конесев С.Г., Мельников В.И., Михаилов И.Г., Чиглинцев А.Г. БИ - 1991 - №15.

10. А.с. 1714791. Устройство заряда формирующих линий. Мельников В.И., Конесев С.Г., Михаилов И.Г., Никитин А.С. БИ - 1992 - №7.

11. А.с. 1786639. Импульсный генератор напряжения. Конесев С.Г., Мельников В.И., Михаилов И.Г., Тукаев Р.Т. БИ - 1993 - №1.

12. А.С. 1492453. Спиральный генератор импульсов напряжения. Конесев С.Г., Мельников В.И., Осинцев С. В., Тухватуллин Р.А. БИ - 1989 - №25.

13. А.с. 1591085. Импульсный трансформатор. Мельников В.И., Конесев С.Г., Михаилов И.Г., Черенчук Ю.П. БИ - 1990 - №33. Н. Патент на изобретение №1412521. Трехфазный индуктивно-емкостной преобразователь. Конесев С.Г., Хлюпин П.А., Конесев И.С. БИ - 2011 - №5.

1. Многофункциональный интегрированный электромагнитный компонент, состоящий из проводящих обкладок, свернутых в спираль и разделенных диэлектриком, отличающийся тем, что обкладки имеют токовыводы, расположенные в начале, в конце и по всей длине каждой обкладки.

2. Многофункциональный интегрированный электромагнитный компонент по п.1, отличающийся тем, что состоит из секций, каждая из которых содержит проводящие обкладки, свернутые в спираль и разделенные диэлектриком, обкладки каждой секции имеют токовыводы, расположенные в начале и в конце обкладок.

3. Многофункциональный интегрированный электромагнитный компонент по п.2, отличающийся тем, что секции магнитосвязаны.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области электротехники и может использоваться в устройствах, в которых необходимы катушки индуктивности. Достигаемый технический результат - повышение добротности без увеличения плотности магнитного потока или индуктивности.

Изобретение относится к преселекторам радиоприемных устройств. Техническим результатом является уменьшение рабочего затухания в полосах пропускания селектора.

Изобретение относится к динамическому фильтру подавления гармоник (ФПГ), предназначенному для энергосистемы переменного тока. .

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в системах электроснабжения для определения напряжения обратной последовательности. .

Изобретение относится к области радиотехники, к устройствам режектирования (подавления) сосредоточенных помех, поступающих на вход радиоприемника совместно с полезным сигналом.

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в качестве режекторного фильтра в приемопередающей аппаратуре различного назначения. .

Изобретение относится к импульсной технике и может найти применение в цифровых системах передачи. .

Изобретение относится к технике сверхвысоких частот и может быть использовано в устройствах задержки и обра/ботки сигналов на магнитостатических волнах (МСВ) в монокристаллических ферромагнитных эпитаксиальных пленках железоиттриевого граната (ЖИГ).

Изобретение относится к радиоэлектронике и связи и может быть использовано при создании активных RC-фильтров, а также в устройствах импульсной техники и автоматического управления для регулирования и компенсации переходных процессов. Технический результат заключается в увеличении точности задания емкостных, индуктивных и резистивных полных выходных сопротивлений двухполюсников высшего (9-го) порядка при имитации. Имитатор двухполюсника порядка k содержит k операционных усилителей с входными цепями из двух последовательно соединенных комплексных сопротивлений, а также необходимые связи между ними. 4 ил. 1 табл.

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в фильтрах гармоник (ФГ) усилителей мощности широкодиапазонных радиопередатчиков. Достигаемый технический результат - снижение уровня гармонических составляющих передаваемого сигнала, начиная с третьей гармоники. Фильтр гармоник коротковолнового передатчика содержит N частотно-разделительных устройств (ЧРУ), где N - число частотных поддиапазонов, каждый из которых состоит из фильтра нижних частот (ФНЧ), фильтра верхних частот (ФВЧ), соединенных на входе параллельно и образующих вход ЧРУ, и балластного сопротивления, подключенного к выходу ФВЧ, при этом вход каждого ЧРУ подключен к входу ФГ через входной трехконтактный переключатель, в каждом ЧРУ низкопотенциальные выводы конденсаторов двух соседних поперечных плеч ФНЧ соединены друг с другом и подключены к общей шине через дополнительную катушку индуктивности, при этом выход ФНЧ подключен к выходу ФГ через выходной трехконтактный переключатель. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в автономных трехфазных электроэнергетических сетях. Технический результат заключается в снижении высших гармонических составляющих в контролируемых точках энергетической системы, а также в снижении массогабаритных показателей активного электрического фильтра. Активный электрический фильтр содержит первое и второе согласующие устройства, интегральные прерыватели, мультивибраторы, частотные режекторные фильтры, сумматор, дифференциальные усилители мощности и силовые модули. 1 ил.

Изобретение относится к средствам для защиты радиоэлектронной аппаратуры от сверхкоротких импульсов. Техническим результатом является увеличение длительности СКИ (сверхкороткий импульс), который может быть полностью разложен в витке меандровой линии задержки. Технический результат достигается за счет выбора параметров линии. Линия задержки состоит из одного опорного проводника, двух параллельных ему и друг другу сигнальных проводников, соединенных между собой на одном конце, диэлектрической среды, с выбором параметров линии такими, что обеспечиваются равенство среднего геометрического значения волновых сопротивлений четной и нечетной мод волновому сопротивлению тракта, в который включена линия, значения минимальной из погонных задержек четной и нечетной мод линии, а также модуля их разности, умноженных на длину линии, большие, чем сумма длительностей фронта, плоской вершины и спада импульса, подающегося в линию, отличающаяся тем, что выбором параметров поперечного сечения линии также обеспечивается равенство удвоенного значения минимальной из погонных задержек четной и нечетной мод линии значению максимальной из этих задержек. 3 ил.

Изобретение относится к радиолокационной технике и предназначено для выделения сигналов движущихся целей на фоне пассивных помех при групповой перестройке несущей частоты зондирующих импульсов. Достигаемый технический результат - повышение эффективности выделения сигналов движущихся целей. Указанный результат достигается тем, что фильтр режектирования помех содержит первый и второй блоки задержки, блок весовых коэффициентов, первый и второй комплексные перемножители, весовой блок, комплексный сумматор, блок комплексного сопряжения, блок переключения, блок точности, блок коммутации, двухканальный коммутатор и синхрогенератор, определенным образом соединенные между собой и осуществляющие когерентную обработку исходных отсчетов. При этом оптимальная согласованная обработка приводит к повышению точности компенсации помехи и выделению сигналов движущихся целей при перестройке несущей частоты на фоне пассивных помех с априорно неизвестной доплеровской скоростью. 11 ил.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве компонента для построения на его основе силовой пассивной части различных электротехнических устройств. Достигаемый технический результат - расширение номенклатурного ряда пассивных компонентов преобразовательной техники, расширение функциональных возможностей компонента по сравнению с аналогичными LC компонентами. Многофункциональный интегрированный электромагнитный компонент состоит из проводящих обкладок, свернутых в спираль и разделенных диэлектриком, при этом обкладки имеют токовыводы, расположенные в начале и в конце и по всей длине каждой обкладки. Кроме того, МИЭК может быть выполнен не из одной, а из нескольких секций, каждая из которых содержит проводящие обкладки, свернутые в спираль и разделенные диэлектриком, обкладки каждой секции имеют токовыводы, расположенные в начале и в конце обкладок, причем секции могут быть магнитосвязаны. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Наверх