HU223250B1 - Egyenfeszültség teljesítmény konverter hőelvezető házzal - Google Patents
Egyenfeszültség teljesítmény konverter hőelvezető házzal Download PDFInfo
- Publication number
- HU223250B1 HU223250B1 HU9801992A HUP9801992A HU223250B1 HU 223250 B1 HU223250 B1 HU 223250B1 HU 9801992 A HU9801992 A HU 9801992A HU P9801992 A HUP9801992 A HU P9801992A HU 223250 B1 HU223250 B1 HU 223250B1
- Authority
- HU
- Hungary
- Prior art keywords
- converter
- control unit
- int
- resistor
- housing
- Prior art date
Links
- 239000003570 air Substances 0.000 claims description 4
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 claims description 3
- 239000004575 stone Substances 0.000 claims 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 abstract description 3
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 23
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000012778 molding material Substances 0.000 description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 2
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 239000003985 ceramic capacitor Substances 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 230000005405 multipole Effects 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
- G05F1/00—Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
- G05F1/10—Regulating voltage or current
- G05F1/46—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc
- G05F1/56—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using semiconductor devices in series with the load as final control devices
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
- G05F1/00—Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
- G05F1/10—Regulating voltage or current
- G05F1/46—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc
- G05F1/56—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using semiconductor devices in series with the load as final control devices
- G05F1/565—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using semiconductor devices in series with the load as final control devices sensing a condition of the system or its load in addition to means responsive to deviations in the output of the system, e.g. current, voltage, power factor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
- Confectionery (AREA)
- Beans For Foods Or Fodder (AREA)
- Sink And Installation For Waste Water (AREA)
- Control Of Voltage And Current In General (AREA)
- Control Of Electrical Variables (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Amplifiers (AREA)
Abstract
A találmány tárgya egyenfeszültségű teljesítménykonverter, amelynekegyenfeszültségű bemeneti csatlakozói (1, 2) vannak, egyegyenfeszültségű szabályozóegység (3) egyik bemeneti csatlakozója (8)egy sorosan beiktatott ellenálláson (R1) keresztül a konverter egyikbemeneti csatlakozójára (1) csatlakozik. A szabályozóegység (3) másikbemeneti csatlakozója (10) a konverter másik bemeneti csatlakozójával(2) van összekötve. Az egyenfeszültségű szabályozóegységnek (3) egykülső terhelés felé vezető kimeneti csatlakozói (5, 6) vannak. Atalálmány szerint a sorosan beiktatott ellenállás (R1) egy, az általaműködés közben fejlesztett hőt egy nagy felületű, levegővel hűtötthűtőtest felé elvezető első házban és az egyenfeszültségűszabályozóegység (3) egy különálló, második hőelvezető házban vanelrendezve. ŕ
Description
A találmány tárgya egyenfeszültségű teljesítménykonverter, amelynek egyenfeszültségű bemeneti csatlakozói vannak, egy egyenfeszültségű szabályozóegység egyik bemeneti csatlakozója egy sorosan beiktatott ellenálláson keresztül a konverter egyik bemeneti csatlakozójára csatlakozik, a szabályozóegység másik bemeneti csatlakozója a konverter másik bemeneti csatlakozójával van összekötve, az egyenfeszültségű szabályozóegységnek egy külső terhelés felé vezető kimeneti csatlakozói vannak.
Az utóbbi időkben egyre több elektronikus tartozékot készítettek gépjárművekhez, motoros hajókhoz és más nagy berendezésekhez. A villamos tartozékok között vannak fényforrások, futőegységek és legutóbb egyre gyakrabban bonyolult hírközlési berendezések is. Ezek a tartozékok általában nem rendelkeznek saját villamosenergia-forrással, inkább a nagyobb berendezés energiaforrását biztosító akkumulátorokból nyerik az energiát, és ezért a gépjárműveknél jelenleg szabványos 12 V-os akkumulátorokhoz vannak tervezve. A legtöbb villamos tartozék optimális tápfeszültsége valójában 13,8 V.
A más ipari, katonai, kereskedelmi, légi, tengeri és más létesítményeknél használt egyenfeszültségű tápellátások ettől gyakran jelentős mértékben eltérnek. Például nagy járműveknél a villamos energiát viszonylag hosszabb kábeleken kell továbbítani, ezen túlmenően nagyobb számú készülék használja az egyenfeszültségű áramforrást.
Abban az esetben, ha az egyenfeszültségű áramforrás feszültsége a névleges 12 V értéknek kétszerese, vagyis 24 V, akkor az áramigény feleződik, jóllehet a teljes rendelkezésre álló teljesítmény változatlan marad.
Például nagy kereskedelmi vagy nehézjárművek esetén nagyobb egyenfeszültségű áramforrást használnak, amelynek névleges értéke 24 V körül van.
Szükség van tehát olyan átalakítókra, amelyek ezt a nagyobb egyenfeszültséget a villamos tartozékok számára szükséges névleges 12 V-ra alakítják át, vagyis egy olyan konverterre van szükség, amely állandó 13,8 V-os tápfeszültséget állít elő egy 23,3-27,6 V között változó tápfeszültségből.
Gyakran szükség van arra, hogy egy ilyen átalakító vagy konverter többször 10 W nagyságrendű vagy akár több száz W teljesítményt biztosító tápfeszültséget kell hogy előállítson.
Például az US-A-4,827,205 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás ismertet egy egyetlen csipen kialakított 10 V feszültséget leadó tápegységet, amelybe az áramot egy 10 kG értékű ellenálláson keresztül továbbítják, ami mW nagyságrendűre korlátozza a leadható teljesítményt. Ilyen esetekben a keletkező hő nem okoz jelentős nehézséget, és ezért nem is törődtek annak elvezetésével.
A jelen találmány elé célul tűztük ki egy egyenfeszültségű teljesítménykonverter kidolgozását, amely alkalmas magánszemélyek járműveihez, kereskedelmi és katonai járművekhez, magán-, katonai vagy kereskedelmi tengeri létesítményekhez, vagy kisebb hajókhoz, a légiközlekedési iparban, általában az iparban és minden más olyan berendezéshez, amelynél az elektromágneses sugárzás okozta nehézségeket le kell küzdeni, a terheléssel keletkező hőt biztonságosan el lehet vezetni, a túlterhelés okozta károkat el lehet hárítani, amikor is külső védelem alkalmazható a megfelelő méretezésű biztosítókkal.
A kitűzött célt a bevezetőben körülírt egyenfeszültségű teljesítménykonverterrel a találmány szerint úgy értük el, hogy a sorosan beiktatott ellenállás egy az általa működés közben fejlesztett hőt egy nagy felületű, levegővel hűtött hűtőtest felé elvezető első házban és az egyenfeszültségű szabályozóegység egy különálló, második hőelvezető házban van elrendezve.
Egy előnyös kiviteli alak szerint a szabályozóegység legalább egy része hőmérsékletének egy meghatározott érték fölé történő növekedésekor a kimenőfeszültséget lekapcsoló integrált áramkörből áll.
A konverter első házának egy hűtőtesthez rögzítő szerelőlemezei vannak.
Egy célszerű kiviteli alak szerint az első háznak egy teherautó vázához szerelhető, a sorosan beiktatott ellenállás által fejlesztett hőt a teherautó vázához vezető szerelőlemezei vannak.
A sorosan beiktatott ellenállás háza és/vagy a szabályozóegység háza célszerűen a környezeti levegő felé a hőleadást elősegítő nagy felülettel van kialakítva.
A bemenőellenállás-eszköz ellenállása általában nem nagyobb 10 ohmnál, előnyösen 0,1-5 ohm, legelőnyösebben 0,5-1,5 ohm. A használat során a konverter egy nagyobb berendezés, például egy teherautó akkumulátoros tápegységéhez csatlakozik, és az ellenállásegység a berendezés vázára, például a teherautó alvázára szerelhető oly módon, hogy a keletkező hő a szabályozó áramkörtől távolabb az alvázon keresztül elvezethető.
Jóllehet a szabályozó áramkörben lehet oszcillátort alkalmazni, az azonban előnyösen egy lineáris átalakító, így gyakorlatilag a kimeneti tápfeszültségen nem keletkezik villamos zaj. Ebben az esetben részben a lineáris konverterek fent említett hátrányait tudjuk kiküszöbölni, vagy legalábbis lényegesen csökkenteni, mivel a szabályozó áramkör úgy választható meg, hogy a keletkező hő legalább 60%-a, előnyösen azonban 70%-a az ellenálláseszközben keletkezzen, amely a szabályozó áramkörtől távolabb van elhelyezve. Ez az elrendezés jelentősen csökkenti annak szükségességét, hogy az áramkör energiaátalakítás-hatásfoka nagy legyen, mivel kevesebb hő keletkezik magában a szabályozó áramkörben, és így a szabályozó áramkör úgy alakítható ki, hogy a kimenőfeszültség stabilitása és szabályozása optimális legyen, függetlenül a kimeneti terhelőáramtól. A teljes energiaátalakítási hatásfok ebben az alkalmazásban nem bír nagy jelentőséggel, mivel a tápáram terhelhetősége és az akkumulátor kapacitása ezeknél az alkalmazásoknál nagyon nagy.
A fentieken túlmenően a szabályozó áramkört előnyösen úgy alakíthatjuk ki, hogy a konverter kimenetén folyó terhelőáramot korlátozza, például oly módon, hogy az korlátozza a kimenőáramot egy felső kritikus határérték alatt, vagy egyszerűen megszünteti a kimenőfeszültséget akkor, amikor a konverter a terhelőáramban rendellenességet érzékel, amely megoldást visszahajlá2
HU 223 250 Bl sós szabályozásként ismernek. Ez előnyösen függetlenül működik minden megszakítótól vagy biztosítótól, amelyeket nem rendeltetésszerűen is lehet használni.
Az ellenálláseszköz előnyösen úgy van kialakítva, hogy a gépi berendezés egy nagyobb részére vagy vázára szerelhető oly módon, hogy közöttük jó hővezető kapcsolat alakuljon ki, ezáltal az ellenálláseszközben keletkezett hőt gyorsan el lehet vezetni. A szabályozó áramkör előnyösen egy hűtőtestre van szerelve, amelynek nagy felülete van, annak érdekében, hogy a szabályozó áramkörben keletkezett hőt gyorsan le tudja adni a környező levegőnek.
A szabályozó áramkörnél alkalmazott hűtőtestnek előnyösen nagy felülete van, és hosszirányban szimmetrikus. Ez hossztengelyével függőlegesen szerelhető, így amikor melegszik, akkor függőleges légáramlás alakul ki, és ezáltal megjavul a hűtőtestnek a környező atmoszférába történő hőleadása.
A szabályozó áramkört előnyösen úgy választjuk meg, hogy az szüntesse meg az energialeadást akkor, amikor az áramkör hőmérséklete egy előre meghatározott értéket elért. Ez a hővédelem-leállítás egy hasznos biztonsági tulajdonság, különösen a visszahajlásos szabályozással együtt, amint azt fentebb ismertettük, mivel a visszahajlási kiváltó körülmények nem feltétlenül együtt jelennek meg a meghibásodással. Ezen túlmenően fennáll annak is a lehetősége, hogy villamos túlterhelés nélkül is túlmelegedés lépjen fel, például abban az esetben, ha a szabályozó áramkör hűtőteste túlságosan meleg környezetben van elhelyezve ahhoz, hogy megfelelően működjön.
A találmányt az alábbiakban a mellékelt rajzokon is bemutatott kiviteli példák kapcsán ismertetjük részletesebben, ahol az
1. ábra a találmány szerinti egyenfeszültségű teljesítménykonverter első kiviteli alakjának a kapcsolási vázlata; a
2. ábra az egyenfeszültségű teljesítménykonverter egy második kiviteli alakjának a kapcsolási vázlata; a
3. ábra az egyenfeszültségű teljesítménykonverter egy harmadik kiviteli alakjának a kapcsolási vázlata; a
4. ábra az egyenfeszültségű teljesítménykonverter egy negyedik kiviteli alakjának a kapcsolási vázlata; az
5. ábra az egyenfeszültségű teljesítménykonverter egy ötödik kiviteli alakjának a kapcsolási vázlata; a
6. ábra az egyenfeszültségű teljesítménykonverter harmadik és ötödik kiviteli alakja esetében a hűtőtest hőmérséklete és a kimeneti áram közötti összefüggést szemlélteti; a
7. ábra a jelen találmánnyal kapcsolatban alkalmazható hűtőtest vége felőli nézet; a
8. ábra a találmány szerinti szabályozó áramkör keresztmetszete a 7. ábra szerinti hűtőtestre szerelve; a
9. ábra a 7. ábra szerinti hűtőtest robbantott ábrája; a
10. ábra a találmány szerinti konverterhez alkalmazott ellenállásegység axonometrikus képe; és a
11. ábra a találmány szerinti egyenfeszültségű teljesítménykonverter beépítését szemlélteti.
Az 1. ábrán a találmány szerinti egyenfeszültségű teljesítménykonverter első kiviteli alakja látható, amelynek 1, 2 bemeneti csatlakozói vannak, amelyek egy berendezés részét képező külső áramforrásra, mint például egy teherautónak a 24 V-os akkumulátorára csatlakoztathatók. A szabályozó áramkör egy 3 szabályozóegységen belül van elhelyezve, amelynek 8,10 bemeneti csatlakozói vannak a villamos energia fogadására, valamint 5, 6 kimeneti csatlakozói vannak az elektronikus készülékek tápcsatlakozóinak a csatlakoztatására. A konverter az áramforrás egyenfeszültségét lecsökkenti oly módon, hogy az 1, 2 bemeneti csatlakozói közötti feszültségkülönbség az 5,6 kimeneti csatlakozók közötti feszültségkülönbségnél nagyobb, például annak kétszerese. A 3 szabályozóegységgel sorosan, az 1, 2 bemeneti csatlakozók közé egy 4 ellenállásegység van beiktatva, amelyben egy RÍ ellenállás és egy olvadó- FS1 biztosító van.
A 4 ellenállásegység egy 9 kábelen keresztül van a 3 szabályozóegységgel összekötve, amely 9 kábel hossza legalább több cm, és legfeljebb néhány méter, így a 4 ellenállásegység a 3 szabályozóegységtől távolabb helyezhető el. A 4 ellenállásegység a berendezésnek egy nagyobb, erős részére, mint például a teherautó alvázára szerelhető, így a keletkező hőt az alváznak adja át. A 3 szabályozóegység a teherautónak egy másik részére szerelhető, akár az alváznak egy másik részére, például a teherautó műszerfala alá, amelynek jó hővezetése van egy hűtőtest felé, amely a 3 szabályozóegység által termelt hőt a környezeti levegőnek adja le.
A 3 szabályozóegységen belül az áram az azonos értékű R2, R3, R4, R5 és R6 ellenállások által egyenlően van szétosztva, amelyek azonos nagyságrendűek (de nem szükségszerűen azonosak) az RÍ ellenállással. Az 5, 6 kimeneti csatlakozók közötti feszültséget az IC1-IC5 szabályozó áramkörökkel 12 V névleges értéken tartjuk. Az IC1-IC5 szabályozó áramkörök mindegyike 3 A terhelhetőségű, és vezérlőbemenetükre az R7 és R8 ellenállások, valamint C2 kondenzátor csatlakozik. A 3 szabályozóegység 8, 10 bemeneti csatlakozóira Cl kondenzátor, 5, 6 kimeneti csatlakozóira C3 kondenzátor csatlakozik. Ily módon, szabványos alkatrészekkel 15 A-es kimenőáram biztosítható, amely lényegesen nagyobb, mint a hagyományos konverterek kimeneti árama.
Az IC1-IC5 szabályozó áramköröket előnyösen úgy választjuk meg, hogy az energialeadást megszüntetik akkor, ha hőmérsékletük egy meghatározott értéket elér. A szabályozók például KA35O típusú integrált áramkörök lehetnek.
V-ról 12 V-ra történő átalakítás biztosítható, ha az RÍ ellenállás értéke 0,5 ohm, az R2-R6 ellenállások értéke egyaránt 0,015 ohm, Cl kondenzátor 1000 pF/35 V értékű elektrolitkondenzátor és C2 kondenzátor 100 pF/16 V értékű elektrolitkondenzátor. Az integrált áramkörös IC1-IC5 szabályozó áramkörök 8 V/3 A-es szabályozók lehetnek, és ebben az esetben az R7 és
HU 223 250 Bl
R8 ellenállások értéke rendre 220 ohm, illetve 150 ohm. Egy lehetséges változat szerint az IC1-IC5 szabályozó áramkörök 5 V/3 A-es szabályozók lehetnek, és ebben az esetben az R7 és R8 ellenállások értéke rendre 500 ohm, illetve 860 ohm. Egy másik lehetséges változat szerint az IC1-IC5 szabályozó áramkörök 12 V-os szabályozók lehetnek, amikor is az áramkör kimeneti feszültsége 13,8 V-ra állítható oly módon, hogy az R7 és R8 ellenállások értékét rendre 480 ohmra, illetve 72 ohmra választjuk. A C3 kondenzátor 2200 pF/16 V értékű elektrolitkondenzátor.
Ennél a kiviteli alaknál az FS1 biztosító 25 A-es megszakítóbiztosító. A további három megszakítóFS3, FS4 és FS5 biztosító összértéke a 15 A-t nem haladja meg, rendszerint egyenként 5 A-esek.
A 2. ábrán a találmány egy második kiviteli alakja látható, amely az első kiviteli alaknak egy módosított változata. Ez a második kiviteli alak annyiban előnyösebb az első kiviteli alaknál, hogy ez olcsóbb és egyszerűbben gyártható. Ez 5 A kimeneti áramra van tervezve, és automatikusan megszünteti az energialeadást abban az esetben, ha villamos túlterhelés vagy túlmelegedés lép fel. A hiba elhárítása vagy megengedett értékre történő lehűlés után az áramkör automatikusan feléled.
Ennél a kiviteli alaknál a 4 ellenállásegység a bemeneti oldalon egy többeres 9’ kábelen keresztül el van választva a 3 szabályozóegységtől, amelyen 9” csatlakozódugasz-szerelvény van.
Az áramkör alkatrészeinek adatai az alábbiak:
IC6, IC7 = LM350 integrált szabályozó áramkör C4 = 47 pF/35 V elektrolitkondenzátor
C5, C6 = 100 pF/16 V elektrolitkondenzátor
Dl = IN4001 dióda
RÍ = 1,5 ohm huzalellenállás
R9 =120 ohm huzalellenállás
RIO = 1,2 kQ huzalellenállás
A 3. ábrán látható kiviteli alaknál egy, az első kiviteli alakkal egyező 4 ellenállásegység van alkalmazva, amelynél azonban egy eltérő IC8 szabályozó áramkör van alkalmazva. Az áramkörben alkalmazott alkatrészek adatai az alábbiak:
TR1 = MJ15004 (TO3) PNP tranzisztor TR2 = BD744 (TO220) PNP tranzisztor IC8 = L7808CP integrált szabályozó áramkör
C4 = 2200 pF/16V elektrolitkondenzátor
RÍ = 0,5 ohm/100 W huzalellenállás
RÍ 1 = 0,05 ohm/25 W huzalellenállás
R12 = 220 ohm/1 W fémréteg-ellenállás
R13 = 3,3 ohm/2,5 W huzalellenállás
R14 =150 ohm/1 W fémréteg-ellenállás
C7 = 1000 pF/35V elektrolitkondenzátor
C8 =1 pF/35V elektrolitkondenzátor
C9 = 1000 pF/35 V elektrolitkondenzátor
CIO = 2000 pF/16 V elektrolitkondenzátor
Szakember előtt ismeretes, hogy a fenti integrált IC8 szabályozó áramkör kimenetén megszűnik a feszültség, ha annak hőmérséklete egy meghatározott értéket elér.
A 4. ábrán a találmány egy negyedik kiviteli alakja látható, amely a harmadik kiviteli alaknak egy változata. A negyedik kiviteli alak a harmadik kiviteli alaknál annyiban előnyösebb, hogy az olcsóbb és gyártása könnyebb. Ez 15 A kimenő áramerősségre van tervezve.
Éppúgy, mint a második kiviteli alaknál, a 3 szabályozóegység a bemenethez a 4 ellenállásegységen keresztül, a kimenethez egy 9’ kábelen és 9” csatlakozódugasz-szerelvényen keresztül csatlakozik.
Az alkatrészek értékei az alábbiak:
D2 = IN4001 dióda
IC9 = LM350 integrált szabályozó áramkör
TR3 = MJE15004 tranzisztor
TR4 = BD744C tranzisztor
ZD1 = IN5355B zenerdióda
Cll =47 pF/35 V elektrolitkondenzátor
C12, C13 = 100 pF/16 V elektrolitkondenzátor
C14 = 0,47 pF/35 V elektrolitkondenzátor
RÍ = 0,5 ohm huzalellenállás
RÍ 5 = 120 ohm huzalellenállás
RÍ 6 = 1,2 kQ huzalellenállás
R17a-d = 27 ohm
RÍ 8 = 0,05 ohm huzalellenállás
Az 5. ábrán bemutatott kiviteli alaknál is az áram az 5,6 kimeneti csatlakozókhoz lényegében az R19 ellenálláson keresztül folyik. Az IC10 szabályozó áramkörrel a feszültséget szabályozzuk, amely egy L123CT típusú szabályozó. Ennél a konverternél nagy áramingadozás esetén, ami például a kimeneti csatlakozók rövidzárja esetén lép fel, az IC 10 szabályozó áramkör a kimeneti feszültséget alacsony értékre állítja mindaddig, amíg ezt az állapotot meg nem szüntetik. Ezt az áramkorlátozást „visszahajlás”-nak is nevezik (foldback).
Az alkatrészek értékei az alábbiak:
TR4 = 2N3771 (TO3) NPN tranzisztor TR5 = BD743C (TO220) NPN tranzisztor IC10 = L123CT integrált szabályozó áramkör C15 = 1000 pF/35 V elektrolitkondenzátor
C16 = 10 pF/16 V elektrolitkondenzátor
C17 = 2200 pF/16 V elektrolitkondenzátor
Cl 8 =4,7 pF/35 V elektrolitkondenzátor
C19 = 470 pF/100 V keramikus kondenzátor
RÍ = 0,5 ohm/100 W huzalellenállás
RÍ 9 = 0,05 ohm/25 W huzalellenállás
R20 = 6,8 kn/0,25 W fémréteg-ellenállás
R21 =3,6 kíi/0,25 W fémréteg-ellenállás
R22 = 7,5 kíl/0,25 W fémréteg-ellenállás
A többi alkatrésznek a harmadik kiviteli alak szerinti feszültségkonverter megfelelő alkatrészeivel azonos értékei vannak.
A 6. ábrán látható az összefüggés a hűtőtest hőmérséklete és a 3. vagy 5. ábra szerinti konverter kimenetéről levett áram között. A két görbe szemlélteti azokat az eseteket, amikor a konverter bemeneti feszültsége 23,3 V (a legkisebb feszültség, amit egy teherautó akkumulátora általában lead), illetve 27,6 V (ami az akkumulátor töltése közben felléphet). Ideális esetben a konverter a két görbe közötti részen üzemel.
Azt találtuk, hogy a fentiekben ismertetett találmány első, harmadik és ötödik kiviteli alakja a következő adatokat teljesíti:
HU 223 250 Bl
Kimeneti feszültség: 13,8 V egyenfeszültség (névlegesen 12 V)
Kimeneti áram: 0...15 A
Bemeneti feszültség: 23,3 V...27,6 V egyenfeszültség
Legnagyobb bemeneti túlfeszültség: 35 V egyenfeszültség, rövid idejű hibás járműtápellátás
Túláramvédelem: 15 A
Üzemihőmérséklettartomány : jobb, mint -40 °C...+40 °C* * +40 °C hűtőtest-hőmérsékletnél 86 °C/15 A
A második és negyedik kiviteli alakok legfeljebb
A-t, illetve 15 A-t adnak le, vagyis a leadott teljesítmény 60 W, illetve 180 W.
A 7. ábrán egy, a 3 szabályozóegységhez alkalmazható 14 hűtőtest látható a végoldala felől. A 14 hűtőtest előnyösen húzott alumíniumból van és hosszirányában szimmetrikus, amely a hőátadással történő legjobb hőleadás érdekében tengelyével függőleges helyzetben van beszerelve.
A 8. ábra azt szemlélteti, hogy a szabályozó áramkört hogyan kell a 7. ábra szerinti 14 hűtőtestbe beszerelni. A szabályozó áramkörnek egy 19 nyomtatott áramköri lapon lévő 17 alkatrészei a 14 hűtőtest 15 középső felületével érintkeznek úgy, hogy a 17 alkatrészek és a 15 középső felület között jó hőcsatolás legyen. A szabályozó áramkört ezt követően egy jó hővezető 21 kiöntőanyaggal kiöntjük, amely a 19 nyomtatott áramköri lapnak mechanikai rögzítést is biztosít. A szabályozó áramkör nem ér végig a 14 hűtőtestben, a 15 középső felület végrészei szabadon maradnak. így, amikor a 21 kiöntőanyagot a 14 hűtőtest teljes hossza mentén alkalmazzuk, akkor az a szabályozó áramkört teljes egészében körülveszi, kivéve a 14 hűtőtesttel érintkező 17 alkatrészek helyeit. Ezáltal a szabályozó áramkör teljes egészében védve van a 14 hűtőtestet érő mechanikai behatásoktól, nedvesség behatolásától. A 21 kiöntőanyag egyúttal a szabályozó áramkörbe bevezető villamos vezetékeket is tömíti, ezáltal biztosítható, hogy ezen az úton sem szivároghat nedvesség a szabályozó áramkörhöz. A 14 hűtőtest ezáltal teljes mértékben vízálló, de legalábbis fröccsenő vízzel szemben ellenálló.
A 21 kiöntőanyag egy 22 lemezzel van lefedve, így a 14 hűtőtest és a 22 lemez a szabályozó áramkör 58 házát alkotja.
A 14 hűtőtest másik oldalán lévő üreget egy második 23 lemez záija le. A két 22 és 23 lemez 25 és 26 fejekkel rendelkező 24 csappal van egymáshoz rögzítve. A 23 lemez és a 14 hűtőtest 15 középső felülete között kialakított üreg 27 kiöntőanyaggal van kitöltve.
Az alkalmazott kiöntő- 21, 27 anyag előnyösen jó hővezető, például az Electrolube cég által forgalomba hozott ER2/83 jelű anyag.
A 9. ábra a 8. ábra szerinti egység robbantott ábrája. A hűtőtesthez 31, 33 csavarokkal egy 30 keret van szerelve, amely a 35, 37 furatokon keresztül a gépi berendezés vázához, például egy tehergépjármű műszerfala alatti vázra szerelhető. A villamos csatlakoztatás a kábeleken, illetve a 39 csatlakozódugón keresztül történik.
A 10. ábrán egy 45 ellenállásegység axonometrikus képe látható, amely egy, a találmány szerinti RÍ ellenállást tartalmaz, és amely a 41,43 kivezetéseken keresztül csatlakoztatható a konverter másik egységéhez. A 45 ellenállásegységben az ellenállás szigetelőanyaggal van körülvéve a 47, 49 lemezekkel ellátott hengeres első 46 házban. A 46 ház húzott alumíniumból van. A 47, 49 lemezeken 51 furatok vannak, amelyeken keresztül a 45 ellenállásegység egy teherautó alvázára szerelhető úgy, hogy jó hőcsatolás legyen a 45 ellenállásegység és az alváz között. A hengeres első 46 ház kívülről bordázott a hővezetés javítása érdekében.
All. ábra a találmány szerinti konverternek egy teherautó 50 vezetőfülkéjébe történő beszerelését szemlélteti. A hűtőtestként kialakított második 58 ház hossztengelyével függőlegesen van behelyezve a homlokfal mögé. A ballaszt 45 ellenállásegység az alváz részén van. A konverternek ezen túlmenően egy 55 olvadóbiztosító-háza van a vezetőfülke elején, és ide van szerelve egy többpólusú 57 csatlakozószerelvény is. Egy kijelző 59 LED-szerelvény a műszerfalra van szerelve.
Szakember számára nyilvánvaló, hogy a fenti kiviteli alakok több változata is elkészíthető a találmány keretén belül. Például nem szükséges, hogy a szabályozó áramkör lineáris átalakító legyen, egy lehetséges kiviteli változat szerint oszcillátoros szabályozó áramkör is alkalmazható. A konverter nem csupán teherautó, hanem más járműveken is alkalmazható, mint például hajókon vagy nem mozgó berendezéseken is, amelyeknél egyenfeszültségű tápegységre van szükség.
Claims (5)
1. Egyenfeszültségű teljesítménykonverter, amelynek egyenfeszültségű bemeneti csatlakozói (1, 2) vannak, egy egyenfeszültségű szabályozóegység (3) egyik bemeneti csatlakozója (8) egy sorosan beiktatott ellenálláson (RÍ) keresztül a konverter egyik bemeneti csatlakozójára (1) csatlakozik, a szabályozóegység (3) másik bemeneti csatlakozója (10) a konverter másik bemeneti csatlakozójával (2) van összekötve, az egyenfeszültségű szabályozóegységnek (3) egy külső terhelés felé vezető kimeneti csatlakozói (5, 6) vannak, azzal jellemezve, hogy a sorosan beiktatott ellenállás (RÍ) egy, az általa működés közben fejlesztett hőt egy nagy felületű, levegővel hűtött hűtőtest felé elvezető első házban (46) és az egyenfeszültségű szabályozóegység (3) egy különálló, második hőelvezető házban (58) van elrendezve.
2. Az 1. igénypont szerinti konverter, azzaljellemezve, hogy a szabályozóegység (3) legalább egy része hőmérsékletének egy meghatározott érték fölé történő növekedésekor a kimenőfeszültséget lekapcsoló integrált áramkörből áll.
3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti konverter, azzal jellemezve, hogy az első házat (46) egy hűtőtesthez rögzítő szerelőlemezei (45,47) vannak.
HU 223 250 Bl
4. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti konverter, azzal jellemezve, hogy az első háznak (46) egy teherautó vázához szerelhető, a sorosan beiktatott ellenállás (Rl) által fejlesztett hőt a teherautó vázához vezető szerelőlemezei vannak. 5
5. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti konverter, azzal jellemezve, hogy a sorosan beiktatott ellenállás (Rl) háza (46) és/vagy a szabályozóegység (3) háza (25) a környezeti levegő felé a hőleadást elősegítő nagy felülettel van kialakítva.
HU 223 250 Bl
Int.Cl.7: G05F 1/56
1. ábra
HU 223 250 Bl
Int.Cl.7: G05F 1/56
2. ábra
HU 223 250 Bl Int. Cl.7: G 05 F 1/56 p—Ö~--ö—— cm— —zf.-γ—γ-
-x-j >
«4
CM
3. ábra
HU 223 250 Bl
Int.Cl.7: G05F 1/56
4. ábra
HU 223 250 Bl IntCl.7: G 05 F 1/56
5. ábra
HU 223 250 Bl
Int.Cl.7: G 05 F 1/56 kimenő áram
KO
HU 223 250 ΒΙ Int. Cl.7: G05F 1/56
>
Λ
2Ϊ
L>
l>
<
r\
ai
1S \n
7. ábra ¥3
8. ábra
HU 223 250 Bl Int. Cl.?; G 05 F 1/56
10. ábra
HU 223 250 Bl Int. Cl.7: G05F 1/56
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GBGB9500661.5A GB9500661D0 (en) | 1995-01-13 | 1995-01-13 | Electrical apparatus |
PCT/GB1996/000033 WO1996021892A1 (en) | 1995-01-13 | 1996-01-09 | Electrical apparatus |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
HUP9801992A2 HUP9801992A2 (hu) | 1998-12-28 |
HUP9801992A3 HUP9801992A3 (en) | 2000-02-28 |
HU223250B1 true HU223250B1 (hu) | 2004-04-28 |
Family
ID=10767989
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
HU9801992A HU223250B1 (hu) | 1995-01-13 | 1996-01-09 | Egyenfeszültség teljesítmény konverter hőelvezető házzal |
Country Status (29)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US6014019A (hu) |
EP (1) | EP0803085B1 (hu) |
JP (1) | JP3756186B2 (hu) |
KR (1) | KR100397871B1 (hu) |
CN (1) | CN1168180A (hu) |
AR (1) | AR000708A1 (hu) |
AT (1) | ATE322708T1 (hu) |
AU (1) | AU688189B2 (hu) |
BR (1) | BR9606886A (hu) |
CA (1) | CA2208845C (hu) |
CZ (1) | CZ296006B6 (hu) |
DE (1) | DE69636007T2 (hu) |
DK (1) | DK0803085T3 (hu) |
EE (1) | EE03319B1 (hu) |
ES (1) | ES2263158T3 (hu) |
FI (1) | FI117031B (hu) |
GB (1) | GB9500661D0 (hu) |
HU (1) | HU223250B1 (hu) |
IL (1) | IL116528A (hu) |
IN (1) | IN186882B (hu) |
MX (1) | MX9705166A (hu) |
MY (1) | MY112632A (hu) |
NO (1) | NO317207B1 (hu) |
NZ (1) | NZ298109A (hu) |
PT (1) | PT803085E (hu) |
TR (1) | TR199700634T2 (hu) |
TW (1) | TW305084B (hu) |
WO (1) | WO1996021892A1 (hu) |
ZA (1) | ZA9681B (hu) |
Families Citing this family (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB9500661D0 (en) * | 1995-01-13 | 1995-03-08 | Autotronics Eng Int Ltd | Electrical apparatus |
JPH10210736A (ja) * | 1997-01-22 | 1998-08-07 | Yaskawa Electric Corp | 降圧型dc−dcコンバータ |
KR100281528B1 (ko) * | 1998-04-29 | 2001-02-15 | 윤종용 | 전원 공급 회로 |
US6894468B1 (en) * | 1999-07-07 | 2005-05-17 | Synqor, Inc. | Control of DC/DC converters having synchronous rectifiers |
US6841980B2 (en) * | 2003-06-10 | 2005-01-11 | Bae Systems, Information And Electronic Systems Integration, Inc. | Apparatus for controlling voltage sequencing for a power supply having multiple switching regulators |
US20050140346A1 (en) * | 2003-12-29 | 2005-06-30 | Eliahu Ashkenazy | Method and apparatus for reducing low-frequency current ripple on a direct current supply line |
US7444192B2 (en) * | 2004-10-26 | 2008-10-28 | Aerovironment, Inc. | Reactive replenishable device management |
US20060089844A1 (en) * | 2004-10-26 | 2006-04-27 | Aerovironment, Inc., A California Corporation | Dynamic replenisher management |
US7738229B2 (en) * | 2006-01-10 | 2010-06-15 | Bayco Products, Ltd. | Microprocessor-controlled multifunctioning light with intrinsically safe energy limiting |
JP4743276B2 (ja) | 2006-03-22 | 2011-08-10 | トヨタ自動車株式会社 | 車両用サスペンションシステム |
US7642759B2 (en) * | 2007-07-13 | 2010-01-05 | Linear Technology Corporation | Paralleling voltage regulators |
CN105471281B (zh) * | 2015-11-19 | 2018-04-20 | 成都锐能科技有限公司 | 用于便携式电子设备的航空机载电源及航空座椅 |
EP3393029B1 (en) * | 2017-04-20 | 2019-07-03 | Danfoss Mobile Electrification Oy | A power converter and an electric power system |
Family Cites Families (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2925548A (en) * | 1958-02-10 | 1960-02-16 | Sorensen & Company Inc | Protective device for transistor regulators |
US3453519A (en) * | 1967-04-11 | 1969-07-01 | Thomas C Hunter Jr | Power responsive current regulator |
US3705342A (en) * | 1971-06-21 | 1972-12-05 | Metrodata Corp | Dc voltage regulator and impedance converter |
US4151456A (en) * | 1978-03-09 | 1979-04-24 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Voltage regulator for battery power source |
DE2931922C2 (de) * | 1979-08-07 | 1982-03-25 | Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt | "Schaltungsanordnung zum Speisen einer eine konstante Betriebsspannung liefernden Stromversorgungseinrichtung" |
US4672302A (en) * | 1986-03-06 | 1987-06-09 | Rca Corporation | Circuit for controlling the load current level in a transistor |
US4800331A (en) * | 1987-02-12 | 1989-01-24 | United Technologies Corporation | Linear current limiter with temperature shutdown |
US4827205A (en) * | 1987-12-21 | 1989-05-02 | Pitney Bowes Inc. | On-chip voltage supply regulator |
US4914542A (en) * | 1988-12-27 | 1990-04-03 | Westinghouse Electric Corp. | Current limited remote power controller |
DE3932776A1 (de) * | 1989-09-30 | 1991-04-11 | Philips Patentverwaltung | Stromversorgungseinrichtung mit spannungsregelung und strombegrenzung |
JP2516087Y2 (ja) * | 1989-11-22 | 1996-11-06 | 株式会社安川電機 | 半導体冷却装置 |
US5289109A (en) * | 1990-03-05 | 1994-02-22 | Delco Electronics Corporation | Current limit circuit |
JP2546051Y2 (ja) * | 1990-07-30 | 1997-08-27 | ミツミ電機株式会社 | 安定化電源回路 |
JPH0482713U (hu) * | 1990-11-27 | 1992-07-17 | ||
US5225766A (en) * | 1991-01-04 | 1993-07-06 | The Perkin Elmer Corporation | High impedance current source |
JP2799529B2 (ja) * | 1991-10-17 | 1998-09-17 | シャープ株式会社 | 安定化電源回路 |
JP2582940Y2 (ja) * | 1991-12-26 | 1998-10-15 | シャープ株式会社 | 安定化電源回路 |
JP3045608B2 (ja) * | 1992-06-11 | 2000-05-29 | 株式会社フジクラ | コントロールボックス |
JPH0643951A (ja) * | 1992-07-24 | 1994-02-18 | Rohm Co Ltd | 電流制限回路 |
US5397978A (en) * | 1992-08-03 | 1995-03-14 | Silicon Systems, Inc. | Current limit circuit for IGBT spark drive applications |
GB9500661D0 (en) * | 1995-01-13 | 1995-03-08 | Autotronics Eng Int Ltd | Electrical apparatus |
-
1995
- 1995-01-13 GB GBGB9500661.5A patent/GB9500661D0/en active Pending
- 1995-12-22 IL IL11652895A patent/IL116528A/xx not_active IP Right Cessation
- 1995-12-28 TW TW084114053A patent/TW305084B/zh active
-
1996
- 1996-01-01 IN IN1CA1996D patent/IN186882B/en unknown
- 1996-01-05 ZA ZA9681A patent/ZA9681B/xx unknown
- 1996-01-09 WO PCT/GB1996/000033 patent/WO1996021892A1/en active IP Right Grant
- 1996-01-09 CA CA002208845A patent/CA2208845C/en not_active Expired - Fee Related
- 1996-01-09 PT PT96900128T patent/PT803085E/pt unknown
- 1996-01-09 NZ NZ298109A patent/NZ298109A/en unknown
- 1996-01-09 DK DK96900128T patent/DK0803085T3/da active
- 1996-01-09 CN CN96191429A patent/CN1168180A/zh active Pending
- 1996-01-09 AU AU43517/96A patent/AU688189B2/en not_active Ceased
- 1996-01-09 KR KR1019970704715A patent/KR100397871B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1996-01-09 EE EE9700223A patent/EE03319B1/xx not_active IP Right Cessation
- 1996-01-09 US US08/860,958 patent/US6014019A/en not_active Expired - Fee Related
- 1996-01-09 BR BR9606886A patent/BR9606886A/pt not_active IP Right Cessation
- 1996-01-09 ES ES96900128T patent/ES2263158T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1996-01-09 AT AT96900128T patent/ATE322708T1/de not_active IP Right Cessation
- 1996-01-09 EP EP96900128A patent/EP0803085B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1996-01-09 HU HU9801992A patent/HU223250B1/hu not_active IP Right Cessation
- 1996-01-09 CZ CZ19972149A patent/CZ296006B6/cs not_active IP Right Cessation
- 1996-01-09 DE DE69636007T patent/DE69636007T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1996-01-09 JP JP52151196A patent/JP3756186B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1996-01-09 TR TR97/00634T patent/TR199700634T2/xx unknown
- 1996-01-11 AR ARP960100972A patent/AR000708A1/es unknown
- 1996-01-11 MY MYPI96000109A patent/MY112632A/en unknown
-
1997
- 1997-06-30 NO NO19973050A patent/NO317207B1/no unknown
- 1997-07-09 MX MX9705166A patent/MX9705166A/es not_active IP Right Cessation
- 1997-07-11 FI FI972944A patent/FI117031B/fi active IP Right Grant
-
1999
- 1999-10-21 US US09/422,274 patent/US6140804A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5645746A (en) | Use of PTC devices | |
HU223250B1 (hu) | Egyenfeszültség teljesítmény konverter hőelvezető házzal | |
EP2015361B1 (en) | Semi conductor device | |
JP3031669B2 (ja) | 電力用回路モジュール | |
JP2016220277A (ja) | 電気接続箱 | |
US20030168432A1 (en) | Electric power distribution unit for electric connection box and electric connection box | |
CN111466074A (zh) | 逆变器 | |
JPH08308250A (ja) | 端子台及びそれを用いた制御機器 | |
KR101591921B1 (ko) | Ldc 통합형 정션박스 | |
JP6713246B2 (ja) | 電力変換装置 | |
JPH0567889A (ja) | 電子部品の実装構造 | |
CN112737283B (zh) | 电力转换装置 | |
JP2606310Y2 (ja) | 電気接続箱 | |
US4380727A (en) | Voltage regulator system for motorcycles and the like | |
JP3587121B2 (ja) | 電気自動車用空調装置 | |
JPH0578127U (ja) | 電気接続箱 | |
KR102371877B1 (ko) | 쿨링 시스템을 이용한 배전반 버스바 냉각 장치 | |
CN219351992U (zh) | 一种车载功率模块封装结构和车载电机控制器 | |
RU2172551C2 (ru) | Электрический преобразователь | |
CN214798878U (zh) | 一种硅链开路保护装置 | |
CN213093051U (zh) | 母线电容散热结构及电动汽车控制器 | |
JP2000272443A (ja) | 車両用電源分配装置 | |
JP2747465B2 (ja) | 無接点リレー装置 | |
CN116581970A (zh) | 释放能量的放电设备、电器设备及相关操作和制造方法 | |
JP3521636B6 (ja) | ターミナルリレー |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
HFG4 | Patent granted, date of granting |
Effective date: 20040224 |
|
MM4A | Lapse of definitive patent protection due to non-payment of fees |