Преобразователь постоянного напряжения в постоянное

ОЛИСАНИЕИЗОЬРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоциалистическихРеспублик рц 955428(22) Заявлено 18. 01.80 (21) 2870032/24-07с присоединением заявки Мо(23 ПриоритетОпубликовано 30,08 82 Бюллетень М 32 Н 02 М 3/18 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытийДата опубликования описания 30,08 82(71) Заявитель Одесский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯВ ПОСТОЯННОЕ 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 н 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 являемое гальваническая связь между входом и выходом, что не позволяет испольэовать его в качестве30 автономного вторичного источника питания. Кроме этого, преобразовательпозволяет передавать энергию лишь всторону повышения напряжения. Всеэто сужает функциональные возможности устройства.Следует также отметить,что в выходном напряжении преобразователя имеютсязначительные пульсации, что является также недостатком известногоустройства.Цель изобретения - расширениефункциональных возможностей и уменьшение пульсаций выходного напряжения преобразователя,Указанная цель достигается тем,что преобразователь постоянного напряжения в постоянное, содержащийдва входных и два выходных выводадля 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, состоящиеиз последовательно соединенных управляемых ключей и включенные соответственно между первыми и вторыми вхол 955428иым и выходным выводами, и пойеречные ветви, состоящие иэ конденсаторов, подключенных к первой и второй ветвям, причем между концами преды- . дущего и последующего конденсаторов, подключенных к одной ветви, а также 5 между одним из концов предыдущего конденсатора, подключенного к первой ветви и концом последующего конденсатора, соединенного со второй ветвью, включены управляемые ключи, причем 10 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 вторыми входным и выходным выводами устройства.Кроме этого, введен дополнительный аналогичным преобразователь постоянного 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,25 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 по перечных конденсаторов 16-18,. а также управляемых ключей 19 и 20, подключенных к разноименным концам конденсаторов 16-18, Параллельно подключаются аналогичный преобразователь 21. Преобразователь работает следук- щим образом.Допустим, что источник постоянно го напряжения подключен к 1 и 2 вы водам, 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 заря жаются до напряжения источника Е. Если теперь замкнуть ключи 9, 10, 19 и 20, а остальные разомкнуть, то на нагрузке, подключенной к выводам 3 и 4, будет напряжение, превышающее в и раз напряжение источника, т.е. пЕ, где и - количество конденсаторов четырехполюсника 11. При этом на выводы 3 и 4 в любом режиме работы преобразователя гальванически развязаны (через сопротивление закрытых ключей) от выводов 1 и 2. Нетрудно видеть, что при подключении источника постоянного напряжения к выводам.3 и 4, а нагрузки к выводам 1 и 2 при поочередном замыкании и раэмыка 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/и. Таким образом, 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 связь между выводами преобразователя практически отсутствует.Для уменьшения величины пульсации выходного Напряжения параллельно основному преобразователю включен аналогичный дополнительный преобразователь, работающий в противофазе с основным.Формула изобретения1. Преобразователь постоянного напряжения в постоянное, содержащийдва входных и два выходных выводадля подключения соответственно преобразуемого напряжения и нагрузки,конденсаторы, включенные параллельно входным и выходньщ выводам, управляемые ключи и четырехполюсник,имеющий входные и выходные выводы.о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью расширения функциональныхвозможностей, четырехполюсник содержит две продольные ветви, состоящиеиз последовательно соединенных управляемых ключей и включенные соответственно между первым и вторыми входным и выходным выводами, и поперечные ветви, состоящие из конденсаторов, подключенных к первой и второй ветвям, причем между концамипредыдущего и последующего конденсаторов, подключенных к одной ветви,а также между одним из концов предыдущего конденсатора, подключенногок первой ветви и концом последующего конденсатора, соединенного совторой ветвью, включенны управляемыеключи, приЧем первые входной и выходной выводы четырехполюсника соединены через управляемые ключи с одноименными выводами устройства, а второй Входной вывод четырехполюсникачерез,отдельные управляемые ключи соединен .с вторым входным и выходнымвыводами устройства.2. Преобразователь по п.1, о т -л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью уменьшения пульсаций выходногонапряжения, введен дополнительныйаналогичный преобразователь постоянного напряжения в постоянное,включенный параллельно основному.Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9 577619, кл. В 02 М 3(18, 1975.2. Авторское свидетельство СССР9 391706, кл. Н 02 М 3/18, 1971.955428 Составитель А. КирилловРедактор А. Власенко Техред Л.Пекарь КорректорМ. 68/72 Тираж ВНИИПИ Государстве по делам изобрет 113035, Москва, Ж721 Подпнного комитета СССРений и открытийРаушская наб., д. 4/ ака исное филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектна