RU2573229C1 - Key power amplifier module - Google Patents
Key power amplifier module Download PDFInfo
- Publication number
- RU2573229C1 RU2573229C1 RU2014150814/08A RU2014150814A RU2573229C1 RU 2573229 C1 RU2573229 C1 RU 2573229C1 RU 2014150814/08 A RU2014150814/08 A RU 2014150814/08A RU 2014150814 A RU2014150814 A RU 2014150814A RU 2573229 C1 RU2573229 C1 RU 2573229C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- inputs
- output
- bus
- buses
- printed circuit
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y02B60/50—
Landscapes
- Amplifiers (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области усилительной, генераторной и преобразовательной техники и может быть использовано в широкополосных передающих трактах звукового и ультразвукового диапазонов в составе усилительных и генераторных устройств, гидроакустических комплексов.The invention relates to the field of amplification, generator and converting equipment and can be used in broadband transmission paths of sound and ultrasonic ranges as part of amplification and generator devices, sonar complexes.
Известны ключевые усилители мощности [1, 2], характеризующиеся высокой энергетической эффективностью и широкими функциональными возможностями. Известные устройства содержат транзисторные оконечные каскады, схемы драйверов импульсных сигналов с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ), схемы управления и контроля, обеспечивающие их надежную работу, в том числе и при возникновении режимов перегрузки, а также адаптацию к функционированию в многоканальных передающих трактах, реализующих циклическое либо импульсное возбуждение излучающих антенн либо других исполнительных энергоемких устройств. Ключевые усилители такого типа, как правило, содержат дополнительные устройства, обеспечивающие их применение для специализированных задач, конструктивно и топологически выполняются в виде совокупности дискретных компонентов, размещенных на печатных и монтажных платах, компоновка которых требует значительного объемного монтажа. При этом затруднительна реализация необходимых условий создания надежных и эффективных модулей ключевого усиления мощности (КУМ): минимизация габаритов, оптимизация топологии и эффективного отвода тепла от энергонапряженных зон компоновки мощных ключевых элементов.Key power amplifiers are known [1, 2], characterized by high energy efficiency and wide functional capabilities. Known devices include transistor terminal cascades, pulse-width-modulated (PWM) pulse driver circuits, control and monitoring circuits ensuring their reliable operation, including when overload conditions occur, as well as adaptation to functioning in multi-channel transmission paths that implement cyclic or pulsed excitation of radiating antennas or other executive energy-intensive devices. Key amplifiers of this type, as a rule, contain additional devices that ensure their application for specialized tasks; they are structurally and topologically implemented as a set of discrete components located on printed circuit boards and circuit boards, the layout of which requires significant volumetric installation. At the same time, it is difficult to implement the necessary conditions for creating reliable and effective modules of key power amplification (CMC): minimizing the dimensions, optimizing the topology and efficient heat removal from the energy-stressed zones of the layout of powerful key elements.
Известны новые подходы реализации модулей КУМ большой мощности, освоенные, например, фирмой Microsemi, связанные с выполнением функционально и конструктивно законченных модулей [3], содержащих полумостовые либо мостовые схемы оконечных каскадов. Достоинством модулей этой фирмы является применение в оконечных каскадах сильноточных и высоковольтных полевых транзисторов с элементами диодной развязки, исключающей протекание токов через собственные инерционные диоды в структуре полевых транзисторов. Мощные ключевые элементы, транзисторы и диоды оконечного каскада электрически и конструктивно размещаются на токопроводящих шинах оптимальной топологии, интегрированных в теплоотводящее основание. Низкопрофильные (0,5 дюйма) модули типа АРТМ имеют однотипную конструкцию, включающую слаботочные штырьковые выводы и сильноточные плоские площадки для подключения внешних проводников на лицевой (верхней) поверхности модуля. Внутренний объем модуля, ограниченный основанием (нижней платой) и стенками корпуса, конструктивно закрывается верхней крышкой модуля. Модули типа АРТМ позволяют реализовать оконечные каскады КУМ большой мощности (2-20) кВА преимущественно звукового диапазона частот с адаптацией к уровню электропитания (300-600) В. Недостатком известных модулей является отсутствие в их составе необходимых дополнительных устройств: драйверов, схем управления и защиты. Выделенный недостаток затрудняет их применение в составе устройств передающих трактов и требует разработки специальных сложных сильноточных печатных плат, содержащих и слаботочные схемы управления, что приводит к проблемам их электромагнитной совместимости (ЭМС).Known are new approaches to the implementation of high power CMC modules, mastered, for example, by Microsemi, related to the implementation of functionally and structurally complete modules [3], containing half-bridge or bridge circuits of terminal stages. The advantage of the modules of this company is the use of high-current and high-voltage field-effect transistors with diode isolation elements in the end stages, which excludes the flow of currents through their own inertial diodes in the structure of field-effect transistors. Powerful key elements, transistors and diodes of the terminal stage are electrically and structurally placed on conductive buses of optimal topology integrated into the heat sink base. Low-profile (0.5-inch) ARTM type modules have the same design, including low-current pin leads and high-current flat pads for connecting external conductors on the front (upper) surface of the module. The internal volume of the module, limited by the base (bottom plate) and the case walls, is structurally closed by the top cover of the module. ARTM type modules make it possible to implement KUM terminal stages of high power (2–20) kVA of predominantly sound frequency range with adaptation to the power supply level (300–600) V. A disadvantage of known modules is the lack of necessary additional devices: drivers, control and protection circuits . The highlighted disadvantage makes them difficult to use as part of transmission path devices and requires the development of special complex high-current printed circuit boards containing low-current control circuits, which leads to problems of their electromagnetic compatibility (EMC).
Известны микромодули усилителей с ШИМ, например, фирмы APEX [4], в составе которых интегрированы цифровые либо аналоговые модуляторы и мостовые оконечные каскады. Такие модули имеют сложную интегральную структуру, заданную частоту импульсного преобразования, сравнительно малый уровень выходной мощности (10-100) ВА, что ограничивает их применение весьма узким кругом задач генерации сигналов, как правило, звукового диапазона.Micromodules of amplifiers with PWM are known, for example, of APEX company [4], in which digital or analog modulators and bridge end cascades are integrated. Such modules have a complex integrated structure, a predetermined pulse conversion frequency, a relatively low level of output power (10-100) VA, which limits their application to a very narrow range of problems of signal generation, usually the audio range.
Проведенный анализ существующих модулей КУМ малой и большой мощности различной степени интеграции показывает, что в ряде практических случаев проектирования КУМ средней мощности (100-2000) ВА разработчик вынужден отдать предпочтение модулям, выполненным на дискретных компонентах. Достоинством таких устройств является реализация требуемых технических характеристик при обеспечении мер защиты от аварийных режимов работы.The analysis of existing KUM modules of small and large power of various degrees of integration shows that in a number of practical cases of designing KUM medium power (100-2000) VA, the developer is forced to give preference to modules made on discrete components. The advantage of such devices is the implementation of the required technical characteristics while providing protection measures from emergency operation.
Наиболее близким к предлагаемому устройству является ключевой усилитель мощности класса BD [5], описанный в авторском свидетельстве СССР 1633481, выполненный на дискретных компонентах и содержащий схемы контроля остаточного напряжения на ключевых элементах.Closest to the proposed device is a key class BD power amplifier [5], described in USSR author's certificate 1633481, made on discrete components and containing residual voltage control circuits on key elements.
Устройство-прототип содержит двухтактный широтно-импульсный модулятор, первый и второй выходы которого являются первой и второй шиной ШИМ-сигналов, соединенных соответственно с первыми входами первого и второго коммутаторов, выходы которых соединены с входами управления биполярных транзисторов мостовой схемы оконечного каскада, шины электропитания которого соединены с шинами силового электропитания, а первый и второй выходы подключены к выходным шинам, а также первую и вторую схемы сравнения, первые входы которых подключены соответственно к первому и второму выходам мостовой схемы оконечного каскада, вторые входы подключены к шинам опорного напряжения, а выходы соответственно соединены с первыми входами первой и второй схем разрешения, вторые входы которых подключены к первым входам первого и второго коммутатора, а вторые входы коммутаторов соединены с выходом триггера, первый установочный вход которого подключен к выходу первой схемы разрешения, а второй установочный вход - к выходу второй схемы разрешения.The prototype device contains a push-pull pulse-width modulator, the first and second outputs of which are the first and second bus PWM signals connected respectively to the first inputs of the first and second switches, the outputs of which are connected to the control inputs of bipolar transistors of the bridge circuit of the terminal stage, the power bus of which connected to the power supply buses, and the first and second outputs are connected to the output buses, as well as the first and second comparison circuits, the first inputs of which are connected respectively to the first and second outputs of the bridge circuit of the terminal stage, the second inputs are connected to the voltage reference buses, and the outputs are respectively connected to the first inputs of the first and second resolution circuits, the second inputs of which are connected to the first inputs of the first and second switch, and the second inputs of the switches are connected to trigger output, the first installation input of which is connected to the output of the first resolution circuit, and the second installation input is connected to the output of the second resolution circuit.
Структурная схема устройства-прототипа, представленная на фиг. 1, содержит мостовую схему оконечного каскада 1, коммутаторы 2, 3, схемы сравнения 4, 5, триггер 6, схемы разрешения 7, 8, а также шины ШИМ-сигналов (ШИМ 1, ШИМ 2), шины электропитания (+Е, -Е) и шины выходов (Вых. 1, Вых. 2).The block diagram of the prototype device shown in FIG. 1, contains a bridge circuit of the terminal stage 1,
Работа устройства-прототипа осуществляется следующим образом.The operation of the prototype device is as follows.
На шины ШИМ-сигналов поступают импульсные последовательности, соответствующие двухтактной широтно-импульсной модуляции [1], обеспечивающие работу мостовой схемы оконечного каскада в режиме BD. Традиционно в таком режиме обеспечивается поочередная работа диагоналей мостовой схемы в соответствии с полярностью модулирующего воздействия. При этом исключается одновременное переключение транзисторов полумостовых схем и достигается минимизация динамических потерь энергии, что особенно значимо при реализации оконечных каскадов КУМ на инерционных сильноточных биполярных транзисторах. Вместе с тем, работа мостовой схемы в режиме BD характеризуется повышенными нелинейными искажениями при работе на комплексную нагрузку, обусловленными обрывом тока через диод, что приводит к значительным остаточным напряжениям на отключенных ключевых элементах, содержащих параллельно включенные транзистор и диод.PWM signal buses receive pulse sequences corresponding to push-pull pulse-width-modulation [1], which ensure the operation of the bridge circuit of the terminal stage in BD mode. Traditionally, in this mode, the alternating operation of the diagonals of the bridge circuit is ensured in accordance with the polarity of the modulating effect. This eliminates the simultaneous switching of transistors of half-bridge circuits and minimizes dynamic energy losses, which is especially important when implementing KUM terminal stages on inertial high-current bipolar transistors. At the same time, the operation of the bridge circuit in the BD mode is characterized by increased nonlinear distortions during operation on the complex load due to a break in the current through the diode, which leads to significant residual voltages on the disconnected key elements containing the transistor and diode connected in parallel.
Отличительной особенностью устройства-прототипа является регистрация повышения остаточных напряжений на закрытых ключевых элементах и перевод транзисторов в режим коммутации. Такой процесс обеспечивается в каждой полумостовой схеме мостового оконечного каскада посредством выделения схемами сравнения 4, 5, сигнала превышения остаточного напряжения уровня опорного напряжения U0 и передачей этого сигнала через схемы разрешения 7, 8 на соответствующие установочные входы триггера 6. В результате через коммутаторы 2, 3 импульсные последовательности ШИМ-сигналов поступают на управление транзисторами ключевых элементов, чем обеспечивается фиксация напряжения на выходных шинах мостовой схемы 1 на уровне напряжения соответствующих шин электропитания. Соответственно исключаются искажения выходного напряжения мостовой схемы, связанные с обрывом выходного тока в условиях фазового сдвига выходных тока и напряжения. Выделенное преимущество устройства-прототипа позволяет даже в условиях комплексного характера нагрузки устранить искажения выходного импульсного напряжения мостовой схемы КУМ при реализации энергетически эффективного режима BD. Вместе с тем, устройство-прототип имеет ряд недостатков, препятствующих его использованию в многоканальных передающих трактах, а именно в гидроакустических передающих трактах, обеспечивающих возбуждение фазированных антенных решеток, управляемых от централизованного формирователя сигналов.A distinctive feature of the prototype device is the registration of the increase in residual voltages on the closed key elements and the transfer of transistors into switching mode. Such a process is provided in each half-bridge circuit of the bridge terminal cascade by highlighting by
К недостаткам известного устройства относятся:The disadvantages of the known devices include:
- отсутствие защиты от режимов токовой перегрузки и короткого замыкания;- lack of protection against current overload and short circuit modes;
- повышенные потери на переключение биполярных транзисторов в мостовой схеме оконечного каскада;- increased switching losses of bipolar transistors in the bridge circuit of the terminal stage;
- топологическая и конструктивная сложность реализации на дискретных компонентах;- topological and structural complexity of implementation on discrete components;
- пониженная надежность работы при повышении температуры отдельных энергонапряженных элементов в условиях отсутствия контроля температуры;- reduced reliability when increasing the temperature of individual energy-stressed elements in the absence of temperature control;
- недостаточная стойкость к воздействию механических и кинематических факторов на отдельные дискретные компоненты в составе комбинированной модульной структуры.- insufficient resistance to mechanical and kinematic factors on individual discrete components as part of a combined modular structure.
Задачей настоящего изобретения является повышение надежности и энергоэффективности работы в составе многоканальных передающих трактов при минимизации габаритов в условиях оптимизации топологического и конструктивного выполнения модуля ключевого усилителя мощности.The objective of the present invention is to increase the reliability and energy efficiency of operation as part of multi-channel transmission paths while minimizing dimensions in terms of optimizing the topological and structural design of the key power amplifier module.
Технический результат изобретения заключается в обеспечении защиты заявленного модуля КУМ от режимов перегрузки при уменьшении потерь энергии и перегрева, что приводит к повышению надежности, а также в оптимизации топологического и конструктивного выполнения в составе гибридной низкопрофильной сборки и повышенной устойчивостью к внешним воздействиям при обеспечении контроля собственной температуры сборки.The technical result of the invention is to protect the claimed KUM module from overload conditions while reducing energy losses and overheating, which leads to increased reliability, as well as to optimize the topological and structural design of the hybrid low-profile assembly and increased resistance to external influences while ensuring control of its own temperature assembly.
Решение поставленной задачи достигается в известном устройстве, содержащем первую и вторую шины ШИМ-сигналов, первый и второй коммутаторы сигналов, выходы которых соединены с соответствующими входами управления транзисторов мостовой схемы оконечного каскада, шины электропитания которого соединены с шинами силового электропитания, а первый и второй выходы подключены к шинам выходов, а также первую и вторую схемы сравнения, первые входы которых подключены к первому и второму выходу мостовой схемы оконечного каскада, вторые входы соединены с шиной опорного напряжения, а выходы подключены соответственно к первым входам первой и второй схем разрешения, вторые входы которых подключены к первым входам первого и второго коммутаторов, а также триггера, первый установочный вход которого подключен к выходу первой схемы разрешения, посредством введения в его состав новой совокупности блоков и связей.The solution to this problem is achieved in a known device containing the first and second bus PWM signals, the first and second signal switches, the outputs of which are connected to the corresponding control inputs of the transistors of the bridge circuit of the terminal stage, the power bus of which is connected to the power bus, and the first and second outputs connected to the output buses, as well as the first and second comparison circuits, the first inputs of which are connected to the first and second output of the bridge circuit of the terminal stage, the second inputs are connected are connected to the voltage reference bus, and the outputs are connected respectively to the first inputs of the first and second resolution circuits, the second inputs of which are connected to the first inputs of the first and second switches, as well as the trigger, the first installation input of which is connected to the output of the first resolution circuit, by introducing composition of a new set of blocks and ties.
В это устройство согласно изобретению дополнительно введены первый и второй драйверы импульсных сигналов, четырехканальная схема оптоэлектронной развязки, диодный сумматор и шины Разрешения и Контроля, причем мостовой оконечный каскад выполнен на сильноточных полевых транзисторах, в свою очередь, выходы первой и второй схем разрешения подключены к первому установочному входу триггера, а второй установочный вход триггера соединен через первый канал схемы оптоэлектронной развязки к входу шины Разрешение и к первому входу диодного сумматора, выход триггера соединен со вторым входом диодного сумматора и через второй канал схемы оптоэлектронной развязки - с выходом шины Готовность, выход диодного сумматора подключен ко вторым входам первого и второго коммутаторов, первые входы которых, соединены соответственно через последовательно включенные третий канал оптоэлектронной развязки и первый драйвер с первой шиной ШИМ-сигналов и через последовательно включенные второй драйвер и четвертый канал оптоэлектронной развязки соединен со второй шиной ШИМ-сигналов.In this device according to the invention, the first and second pulse signal drivers, a four-channel optoelectronic isolation circuit, a diode adder and Resolution and Control buses are additionally introduced, and the bridge terminal stage is made on high-current field-effect transistors, in turn, the outputs of the first and second resolution circuits are connected to the first the trigger input, and the second trigger input is connected via the first channel of the optoelectronic isolation circuit to the bus input Resolution and to the first input of the diode sum ator, the trigger output is connected to the second input of the diode adder and through the second channel of the optoelectronic isolation circuit - to the output of the Ready bus, the output of the diode adder is connected to the second inputs of the first and second switches, the first inputs of which are connected respectively through the third channel of the optoelectronic isolation and the first a driver with a first PWM signal bus and through a second driver and a fourth optoelectronic isolation channel connected in series, is connected to a second PWM signal bus.
Для повышения технологичности и надежности предлагаемого устройства модуль ключевого усилителя мощности может быть выполнен в виде гибридной интегральной низкопрофильной сборки, содержащей стенки корпуса, верхнюю и нижнюю печатные платы, расположенные друг над другом, причем нижняя печатная плата выполнена на алюминиевой основе, с изоляцией однослойных печатных проводников, на которой установлены сильноточные полевые транзисторы мостовой схемы оконечного каскада, шины электропитания и выходы которого соединены с сильноточными штыревыми выводами шин электропитания и шин выходов, соединенных перпендикулярно с печатными проводниками нижней печатной платы и проходящих через отверстия верхней печатной платы, причем на внутренней поверхности верхней печатной платы размещаются слаботочные элементы модуля ключевого усилителя мощности, а именно первый и второй коммутаторы, первая и вторая схемы сравнения, первая и вторая схемы разрешения, выполненные соответственно группами в составе первой и второй микросхем импульсного управления, а также микросхемы драйверов импульсных сигналов, микросхема четырехканальной схемы оптоэлектронной развязки, элементы триггера и диодного сумматора; в свою очередь, верхняя печатная плата соединена с первой и второй шинами ШИМ-сигналов, шинами готовности и разрешения через слаботочные штыревые выводы, адаптированные к подключению разъемного соединителя, причем нижняя печатная плата является основанием низкопрофильной гибридной сборки и снабжена контурным профильным пазом для установки стенок корпуса.To improve the manufacturability and reliability of the proposed device, the key power amplifier module can be made in the form of a hybrid integrated low-profile assembly containing housing walls, upper and lower printed circuit boards located one above the other, the lower printed circuit board made on an aluminum base, with insulation of single-layer printed conductors on which high-current field-effect transistors of the bridge circuit of the terminal stage are installed, the power bus and the outputs of which are connected to high-current shty roaring leads of power buses and output buses connected perpendicularly to the printed conductors of the lower printed circuit board and passing through the holes of the upper printed circuit board, and on the inner surface of the upper printed circuit board there are low-current elements of the key power amplifier module, namely the first and second switches, the first and second circuits comparison, the first and second resolution schemes, respectively performed by groups of the first and second pulse control microcircuits, as well as driver driver microcircuits pulse signals, a microchip of a four-channel optoelectronic isolation circuit, trigger elements and a diode adder; in turn, the upper printed circuit board is connected to the first and second PWM signal buses, the readiness and resolution buses through low-current pin terminals adapted to connect a detachable connector, the lower printed circuit board being the basis of a low-profile hybrid assembly and equipped with a contour profile groove for installing the case walls .
Кроме того, для контроля температуры и защиты от перегрева в состав модуля ключевого усилителя мощности может быть введен цифровой датчик температуры, установленный вблизи нижней печатной платы. Цепи сервисного электропитания и выходного сигнала цифрового датчика температуры соединены соответствующими дополнительными шинами модуля ключевого усилителя мощности через слаботочные штыревые выводы верхней печатной платы.In addition, to control temperature and protect against overheating, a digital temperature sensor can be installed in the composition of the key power amplifier module, which is installed near the bottom printed circuit board. The service power supply and the output signal of the digital temperature sensor are connected by the corresponding additional buses of the key power amplifier module through low-voltage pin terminals of the upper printed circuit board.
Для повышения устойчивости к воздействию механических и климатических внешних факторов после электрического монтажа и механической сборки внутренний объем модуля может быть залит компаундом, обеспечивающим влагоизоляцию и электроизоляцию, механическую прочность и объемный отвод тепла на основание низкопрофильной гибридной сборки.To increase resistance to mechanical and climatic external factors after electrical installation and mechanical assembly, the internal volume of the module can be filled with a compound providing moisture insulation and electrical insulation, mechanical strength and volumetric heat removal to the base of the low-profile hybrid assembly.
Повышение надежности работы в составе многоканальных передающих трактов при минимизации габаритов в условиях оптимизации топологического и конструктивного выполнения модуля КУМ в известном устройстве достигается использованием следующей новой совокупности схемотехнических и технических приемов.Improving the reliability of work as part of multi-channel transmission paths while minimizing dimensions in terms of optimizing the topological and structural design of the KUM module in a known device is achieved using the following new set of circuitry and technical techniques.
Во-первых, повышение надежности и энергоэффективности модуля КУМ достигается контролем остаточных напряжений Uост на ключевых элементах мостовой схемы оконечного каскада, выполненных на сильноточных полевых транзисторах с собственными быстродействующими диодами. Контроль проводится по напряжению на выходных шинах мостовой схемы во время открытых состояний нижних транзисторов, истоки которых соединены с отрицательной шиной электропитания с учетом весьма малого уровня контролируемых сигналов (Uост≤2…3 B). Такое включение обеспечивает достоверность контроля и надежность предотвращения аварийных режимов перегрузки, характеризующихся повышенным уровнем остаточного напряжения и перегревом энергонапряженных зон схемы оконечного каскада КУМ при минимальных потерях энергии. Выявление аварийных режимов перегрузки достигается новой совокупностью узлов и связей, предложенных в заявленном устройстве.Firstly, increasing the reliability and efficiency of the module is achieved AFB residual stress control U Ost on the key elements of the bridge circuit of the final stage, carried out on high-current field-effect transistors with their own high-speed diode. The control is carried out by the voltage at the output buses of the bridge circuit during open states of the lower transistors, the sources of which are connected to the negative power bus taking into account the very low level of the monitored signals (U ost ≤2 ... 3 V). This inclusion provides the reliability of control and the reliability of preventing emergency overload conditions, characterized by an increased level of residual voltage and overheating of the energy-stressed zones of the KUM terminal cascade with minimal energy loss. The identification of emergency overload conditions is achieved by a new set of nodes and connections proposed in the claimed device.
Во-вторых, оптимальная топология и конструкция достигаются реализацией модуля КУМ в виде гибридной низкопрофильной сборки, состоящей из верхней и нижней печатных плат, где элементы оконечного каскада расположены на внутренней стороне нижней теплоотводящей платы, являющейся основанием модуля, а микросхемы управления и контроля размещены на верхней печатной плате, при этом верхняя и нижняя печатные платы объединены штыревыми выводами по кратчайшему пути при минимальном межплатном расстоянии, что соответствует минимизации габаритов предлагаемого модуля КУМ.Secondly, the optimal topology and design are achieved by the implementation of the KUM module in the form of a hybrid low-profile assembly consisting of upper and lower printed circuit boards, where the elements of the terminal cascade are located on the inner side of the lower heat sink board, which is the base of the module, and the control and control microcircuits are located on the upper printed circuit board, while the upper and lower printed circuit boards are connected by pin terminals on the shortest path with a minimum interboard distance, which corresponds to minimizing the dimensions of of the proposed KUM module.
В-третьих, при использовании модуля КУМ в многоканальных передающих трактах дополнительное повышение надежности достигается включением в состав модуля цифрового датчика температуры, обеспечивающего передачу информации о температурном режиме в централизованную систему диагностики, реализующей контроль и при необходимости изменения энергонапряженности режима работы отдельных каналов и передающего тракта в целом.Thirdly, when using the KUM module in multichannel transmission paths, an additional increase in reliability is achieved by including a digital temperature sensor in the module, which provides information about the temperature regime to a centralized diagnostic system that implements control and, if necessary, changes in the voltage of the operation mode of individual channels and the transmission path to whole.
В-четвертых, прочность к механическим и климатическим воздействиям для повышения надежности применения модулей КУМ в составе специальных изделий достигается заливкой внутреннего объема модуля теплопроводящим, влагостойким, электроизоляционным компаундом, обеспечивающим эффективный отвод тепла на нижнюю теплопроводящую плату, являющуюся основанием модуля, который может быть установлен на теплоотводящую панель.Fourthly, the strength to mechanical and climatic influences to increase the reliability of the use of KUM modules as part of special products is achieved by filling the internal volume of the module with a heat-conducting, moisture-proof, electrical-insulating compound, which provides effective heat removal to the lower heat-conducting board, which is the base of the module, which can be installed on heat sink panel.
Совокупность вновь введенных блоков связей и технических средств в известных ключевых усилителях мощности ранее не использовалась, что позволяет впервые реализовать ключевой усилитель с устройством управления и контроля в модульном исполнении при обеспечении защиты от токовой перегрузки по остаточному напряжению на полевых транзисторах мостовой схемы оконечного каскада, также позволяет вдвое сократить потери энергии и повысить надежность работы модуля в составе многоканального передающего тракта при значительном (более чем в два раза) сокращении габаритных размеров модуля.The set of newly introduced communication units and hardware in the known key power amplifiers was not previously used, which allows for the first time to implement a key amplifier with a control and monitoring device in a modular design while providing protection against current overload by residual voltage on field-effect transistors of the bridge circuit of the terminal stage, also allows halve energy losses and increase the reliability of the module as part of a multi-channel transmission path with a significant (more than two aza) reducing the overall size of the module.
Сущность изобретения поясняется фиг. 1-4, где на фиг 1 приведена структурная схема устройства-прототипа, на фиг. 2 - схема заявленного ключевого усилителя мощности, на фиг. 3 - компоновка предлагаемого модуля КУМ, на фиг. 4 - временные диаграммы, поясняющие его работу,The invention is illustrated in FIG. 1-4, where in FIG. 1 is a structural diagram of a prototype device, in FIG. 2 is a diagram of the claimed key power amplifier, FIG. 3 - layout of the proposed module KUM, in FIG. 4 - time diagrams explaining his work,
Предлагаемое устройство (фиг. 2) содержит схему 1 мостового оконечного каскада 1, коммутаторы 2 и 3, схемы сравнения 4 и 5, триггер 6, схемы 7 и 8 разрешения, диодный сумматор 9, четырехканальную схему 10 оптоэлектронной развязки, драйверы (11 и 12) импульсного сигнала, шины ШИМ-сигналов (ШИМ1 и ШИМ2), также содержит выходные шины (Вых. 1 и Вых. 2) и шины электропитания (+Е и -Е). Коммутаторы 2 и 3, схемы 4 и 5 сравнения и схемы 7 и 8 разрешения могут быть сгруппированы в отдельные схемы 13 и 14 импульсного управления, выполненные, например, на микросхемах типа IRS20124S.The proposed device (Fig. 2) contains circuit 1 of the bridge terminal stage 1,
Дополнительно в состав предлагаемого устройства может быть введен цифровой датчик температуры 15, обеспечивающий передачу информации на дополнительную шину модуля (контроль температуры).Additionally, a
Элементы, входящие в состав предлагаемого модуля КУМ (фиг. 3а), компонуются на двух печатных платах: нижняя плата 16 с транзисторами схемы мостового каскада, снабженная сильноточными штыревыми выводами 18; верхняя плата 17 с микросхемами и элементами схем управления и контроля соединенная со слаботочными штыревыми выводами 19. Внутренний объем модуля, ограниченный стенками корпуса 20 и печатными платами 16 и 17 залит компаундом 21.The elements that make up the proposed KUM module (Fig. 3a) are arranged on two printed circuit boards: the
Элементы установлены на внутренней поверхности печатных плат 16, 17 и, соответственно, входят в объем модуля, залитый герметичным, теплопроводящим и электроизоляционным компаундом 21. Штыревые выводы 18 и 19 модуля разделены на сильноточные и слаботочные шины и соединены соответственно с нижней и верхней печатными платами.Elements are installed on the inner surface of the printed
Пример размещения элементов нижней и верхней печатной платы приведены на фиг. 3б и фиг. 3в соответственно. На нижней печатной плате кроме сильноточных штыревых выводов 13, 14,7, 12,1 и сильноточных транзисторов VT1-VT4 мостовой схемы оконечного каскада также установлены конденсаторы С13 - С16 и С9 - С12 емкостного фильтра напряжения силового электропитания и демпфирующие цепи из элементов R4, R5, R8, R9 и С3, С4, С7, С8 напряжения шин выходов. На верхней печатной плате (фиг. 3в) показана установка микросхем драйверов 11 и 12 ШИМ-сигналов (DA2, DA3), схемы 10 четырехканальной оптоэлектронной развязки (DA4), микросхем 13 и 14 импульсного управления (DA5, DA6), элементы триггера 6 микросхема (DD1) и диодного сумматора VD1, VD2, датчика 15 температуры (DD2), а также стабилизатор сервисного питания DA1 и другие дискретные элементы, обеспечивающие взаимосвязи и функционирование основных функциональных узлов управления и контроля.An example of the placement of elements of the lower and upper printed circuit boards is shown in FIG. 3b and FIG. 3c, respectively. On the lower printed circuit board, in addition to high-
Принципы действия модуля КУМ поясняются временными диаграммами сигналов, приведенными на фиг. 4.The principles of operation of the CMC module are illustrated by the timing diagrams of the signals shown in FIG. four.
Работа предлагаемого устройства осуществляется следующим образом. Входные последовательности импульсных сигналов ШИМ1 и ШИМ2, соответствующие двухканальной ШИМ, поступают на входы драйверов 11, 12 импульсного сигнала, обеспечивающих согласованный прием и усиление модулированных импульсных сигналов от централизованного устройства формирования импульсных сигналов в составе многоканального передающего тракта. Сигналы с выходов драйверов 11, 12 через отдельные каналы схемы 10 оптоэлектронной развязки передаются на первые входы коммутаторов 2 и 3, где формируются противофазные сигналы управления транзисторами полумостовых схем мостового оконечного каскада 1. При наличии команды разрешения положительной полярности, поступающей через отдельный канал схемы оптоэлектронной развязки и диодный сумматор в виде команда управления на вторые входы коммутаторов 2 и 3, парофазные управляющие сигналы с их выходов поступают на соответствующие входы управления транзисторов оконечного каскада. В результате на шинах выходов (Вых 1 и Вых 2) формируются импульсные напряжения V1 и V2, совпадающие с исходными сигналами с ШИМ для прямого сигнала ШИМ1 и инверсного ШИМ2.The work of the proposed device is as follows. The input pulse train of the PWM1 and PWM2 signals corresponding to the two-channel PWM are fed to the inputs of the
Таким образом, результирующее импульсное напряжение V на выходе мостовой схемы представляет собой двухтактную импульсную последовательность широтно-модулируемых импульсов:Thus, the resulting pulse voltage V at the output of the bridge circuit is a push-pull pulse sequence of pulse-width modulated pulses:
V=V1-V2.V = V1-V2.
При подключении к шинам выходов модуля КУМ через дроссель фильтра активно-емкостной нагрузки через транзисторы 1.1, 1.2, 1.3, 1.4 мостовой схемы оконечного каскада замыкается выходной ток I, содержащий полезную низкочастотную составляющую выходного сигнала и дополнительные высокочастотные составляющие как результат широтно-импульсного преобразования и последующего ключевого усиления мощности. В результате протекания выходного тока через нижние полевые транзисторы 1.2 и 1.3 мостовой схемы, соединенные истоками с шиной электропитания -Е, на внутреннем сопротивлении сток-исток Rси открытых транзисторов выделяется остаточное напряжение Uот1 либо Uот2, пропорциональное величине полуволн протекающего тока положительной либо отрицательной полярности. В аварийном режиме перегрузки для значений выходного тока, соответствующих граничным значениям режима перегрузок, величина остаточных напряжений превышает установленное пороговое значение Uo:When connecting the KUM module outputs to the busbars through the choke filter of the active-capacitive load through the transistors 1.1, 1.2, 1.3, 1.4 of the bridge circuit of the terminal stage, the output current I is closed, containing the useful low-frequency component of the output signal and additional high-frequency components as a result of pulse-width conversion and subsequent key power amplification. As a result of the output current flowing through the lower field-effect transistors 1.2 and 1.3 of the bridge circuit connected by the sources to the power supply bus -E, a residual voltage U from 1 or U from 2 is allocated to the internal drain-source resistance R s of open transistors, proportional to the half-waves of the flowing current, positive or negative polarity. In the emergency overload mode, for the values of the output current corresponding to the boundary values of the overload mode, the value of the residual voltages exceeds the set threshold value U o :
В этом случае во время импульсов управления нижними транзисторами на выходах схем 4 либо 5 сравнения формируются импульсы, проходящие через схемы 7 либо 8 разрешения на первый установочный вход триггера 6.In this case, during the control pulses of the lower transistors, pulses are generated at the outputs of the
В результате, на выходе триггера 6 устанавливается сигнал низкого уровня, который через диодный сумматор блокирует прохождение сигнала разрешения и на вторые входы коммутаторов 2 и 3, чем запрещается прохождение импульсов управления на входы полевых транзисторов мостовой схемы оконечного каскада и обеспечивается режим защиты.As a result, a low-level signal is established at the output of
Одновременно низкий уровень сигнала с выхода триггера 6 передается через канал схемы 10 оптоэлектронной развязки на шину Готовность, низкий уровень сигнала на выходе которой соответствует отсутствию готовности работы модуля в цикле излучения. При завершении цикла излучения на вход шины Разрешение модуля поступает сигнал низкого уровня, который через канал схемы 10 оптоэлектронной развязки поступает на второй установочный вход триггера 6, устанавливая на его выходе сигнал высокого уровня. Одновременно низкий уровень сигнала шины Разрешение через диодный сумматор 9 блокирует прохождение сигнала высокого уровня с выхода триггера на вторые входы коммутаторов, что соответствует закрытому состоянию полевых транзисторов мостовой схемы оконечного каскада в паузе между циклами излучения. При следующем цикле излучения сигнал высокого уровня с шины разрешения через канал схемы 10 гальванической развязки и через диодный сумматор 9 проходит на вторые входы коммутаторов 2 и 3, чем достигается прохождение импульсных сигналов ШИМ1 и ШИМ2 через каналы схемы 10 гальванической развязки и коммутаторы 2 и 3 на управление полевыми транзисторами мостовой схемы оконечного каскада 1.At the same time, the low signal level from the output of
Таким образом, обеспечивается ключевое усиление сигналов двухканальной ШИМ в режиме излучения. В отсутствие перегрузки работа ключевого усилителя мощности осуществляется в номинальном режиме во всем цикле излучения, соответствующем высокому уровню сигнала на шине разрешения. При этом информация о работоспособности модуля передается с выхода триггера 6 через канал схемы 10 гальванической развязки в виде сигнала высокого уровня на шине Готовность.Thus, a key amplification of the signals of the two-channel PWM in the radiation mode is provided. In the absence of overload, the operation of the key power amplifier is carried out in the nominal mode in the entire radiation cycle corresponding to a high signal level on the resolution bus. In this case, information about the health of the module is transmitted from the output of
Применение в составе схемы мостового оконечного каскада модуля КУМ сильноточных полевых транзисторов с собственными диодами, характеризующимися высоким быстродействием в условиях выделения информации о возникновении режима перегрузки без дополнительных потерь энергии, непосредственно по остаточным напряжениям на транзисторах позволяет обеспечить повышение надежности и энергетической эффективности предлагаемого устройства. В свою очередь использование двухканальной широтно-импульсной модуляции позволяет снизить потери на переключение без дополнительных искажений выходного сигнала, что также выгодно отличает заявленный модуль КУМ от известных устройств и устройства-прототипа.The use of high-current field-effect transistors with their own diodes, which are characterized by high speed in the conditions of isolating information about the occurrence of an overload mode without additional energy losses, directly from the residual voltages on the transistors, as part of the bridge terminal cascade circuit of the KUM module, allows to increase the reliability and energy efficiency of the proposed device. In turn, the use of two-channel pulse-width modulation allows to reduce switching losses without additional distortion of the output signal, which also compares favorably with the claimed KUM module from known devices and prototype devices.
Фактором повышения надежности работы предлагаемого устройства в условиях повышенной температуры является возрастание Rси и, соответственно, величины остаточных напряжений на открытых транзисторах в режиме перегрева. В результате обеспечивается срабатывание механизма защиты от перегрузки при более низких выходных токах в условиях уменьшения потерь энергии на транзисторах мостовой схемы оконечного каскада 1.A factor in improving the reliability of the proposed device in conditions of elevated temperature is an increase in R s and, accordingly, the magnitude of the residual voltage on open transistors in the overheating mode. As a result, the overload protection mechanism is triggered at lower output currents while reducing energy losses at the transistors of the bridge circuit of the terminal stage 1.
Для предотвращения перегрева модуля при его работе в составе многоканального передающего тракта в состав предлагаемого устройства достаточно ввести цифровой датчик температуры 15. Информация с цифрового датчика передается по дополнительной контрольной шине в систему диагностики многоканального передающего тракта и может быть использована для принятия соответствующего решения при нарушении номинального температурного режима работы.To prevent overheating of the module during its operation as part of a multi-channel transmission path, it is sufficient to introduce a
Техническая реализация предлагаемого устройства для использования в составе многоканальных передающих трактов предполагает централизованное силовое и сервисное электропитание ряда модулей, управляемых отдельными ШИМ-сигналами с групповым включением в цикле излучения. Предлагаемая реализация модуля наиболее полно отвечает условиям групповой работы и обеспечивает централизованный сбор контрольной информации о работоспособности и режимах работы каналов передающего тракта.The technical implementation of the proposed device for use as part of multi-channel transmission paths involves centralized power and service power supply to a number of modules controlled by individual PWM signals with group switching in the radiation cycle. The proposed implementation of the module most fully meets the conditions of group work and provides a centralized collection of control information about the health and operating modes of the channels of the transmitting path.
Уровень силового напряжения электропитания модулей определяется типом транзисторов мостовой схемы оконечного каскада. С учетом особенностей работы транзисторов в схеме ключевого усилителя мощности при выборе типа полевых транзисторов особое внимание уделяется быстродействию собственного обратного диода и малому значению внутреннего сопротивления транзисторов в открытом состоянии. Из современных полевых транзисторов совокупности указанных свойств наилучшим образом соответствует транзистор типа IRFS4227PBF с временем восстановления обратного диода менее 10 нс, номинальным током 30 А и максимально допустимым напряжением 200 В. При реализации мостовой схемы оконечного каскада на таких транзисторах напряжение силового электропитания может быть обеспечено на уровне 100-130 В, что соответствует номинальной мощности модуля КУМ порядка 1 кВА. Для выполнения в составе модуля функциональные узлы предлагаемого устройства реализуются на микросхемах в корпусах для поверхностного монтажа с максимальной интеграцией. Группы узлов 2, 4, 7 и 3, 5, 8 могут быть выполнены в составе микросхем типа IRS20124S, представляющих собой драйверы с плавающей точкой с необходимой периферией. Схема 10 четырехканальной гальванической развязки реализуется, например, на микросхеме IS0724CDW. Драйверы сигналов ШИМ могут быть выполнены на микросхемах MAX13486EESA. Для реализации триггера 6 применена типовая микросхема 74HCT132D, диодный сумматор предложено выполнить на малогабаритных дискретных диодах, например, типа BAS21. Контроль температуры внутреннего объема модуля КУМ осуществляется с помощью цифрового термодатчика, выполненного на микросхеме типа TMP03FT9. В качестве элементов схемы управления и контроля могут использоваться отечественные аналоги предложенных микросхем.The power supply voltage level of the modules is determined by the type of transistors of the bridge circuit of the terminal stage. Given the specifics of the operation of transistors in the key power amplifier circuit, when choosing the type of field-effect transistors, special attention is paid to the speed of its own inverse diode and the small value of the internal resistance of the transistors in the open state. Of modern field-effect transistors, the combination of these properties best corresponds to an IRFS4227PBF type transistor with a reverse diode recovery time of less than 10 ns, a rated current of 30 A and a maximum allowable voltage of 200 V. When implementing a bridge circuit of the terminal stage on such transistors, the power supply voltage can be provided at the level 100-130 V, which corresponds to the rated power of the KUM module of about 1 kVA. To perform as part of the module, the functional units of the proposed device are implemented on microcircuits in housings for surface mounting with maximum integration. Groups of
Приведенный пример выполнения модуля КУМ подтверждает реализуемость предлагаемого устройства, адаптированного к применению в составе канала многоканального передающего тракта.The given example of the KUM module implementation confirms the feasibility of the proposed device, adapted for use as part of a multi-channel transmitting channel.
Вместе с тем, применение в предлагаемом устройстве новой совокупности узлов, связей и технических приемов схемотехнического, топологического и конструктивного выполнения позволяет получить технический эффект, связанный с повышением надежности и энергоэффективности при минимизации габаритов и обеспечении удобства применения модулей КУМ в составе многоканальных передающих трактов. Выделенные преимущества предлагаемого модуля КУМ по сравнению с известными устройствами обеспечивают защиту от режимов перегрузки без увеличения потерь энергии и перегрева в экстремальном режиме, а также более чем в 2 раза сократить удельные габаритные размеры модуля при обеспечении эффективного отвода тепла на теплоотводящую панель за счет низкого профиля модуля (высота не более 15 мм) и использование в качестве основания теплоотводящей печатной платы.At the same time, the use in the proposed device of a new set of nodes, connections and technical techniques of circuitry, topological and structural design allows to obtain a technical effect associated with improving reliability and energy efficiency while minimizing dimensions and ensuring the ease of use of KUM modules as part of multi-channel transmission paths. The highlighted advantages of the proposed KUM module in comparison with known devices provide protection against overload conditions without increasing energy losses and overheating in extreme mode, as well as more than halving the specific overall dimensions of the module while ensuring efficient heat removal to the heat sink panel due to the low profile of the module (height not more than 15 mm) and the use of a heat sink printed circuit board as the base.
Удобство применения предлагаемого модуля КУМ обеспечивается размещением в его составе мостового оконечного каскада на сильноточных полевых транзисторах драйверов импульсного сигнала, узлов и элементов управления и контроля, позволяющих реализовать дистанционное управление по шинам ШИМ-сигналов, сбор необходимой контрольной информации и централизованное электропитание ряда модулей КУМ в составе многоканального передающего тракта.Ease of use of the proposed KUM module is ensured by the placement of a bridge terminal cascade on high-current field-effect transistors of the pulse signal drivers, nodes and control and monitoring elements that allow remote control via the PWM signal buses, the collection of necessary control information and centralized power supply of a number of KUM modules as a part multi-channel transmission path.
Совокупность преимуществ заявляемого устройства выгодно отличает его от известных устройств и позволяет внедрить в многоканальные передающие тракты для гидроакустических комплексов. В настоящее время разработан модуль КУМ с номинальной выходной мощностью 1000 ВА и изготовлены опытные образцы на основе заявляемого устройства. Результаты испытаний подтвердили представленные преимущества модуля КУМ. Опытные образцы имеют габариты 70×50×12 мм при максимальной высоте с учетом выводов 22 мм. При номинальном напряжении электропитания 110 В, максимальная выходная мощность обеспечивается до 1500 ВА в условиях защиты от перегрузки на уровне амплитуды выходного тока порядка 30 А. КПД модуля КУМ в номинальном режиме при работе на активную нагрузку через фильтр нижних частот составляет 95% при частоте ШИМ 150 кГц. Опытные образцы модулей КУМ апробированы в составе прибора многоканального цифрового генераторного устройства ЦГУ ультразвукового диапазона гидроакустического передающего тракта обзора освещения обстановки. В составе прибора ЦГУ 48 каналов на основе модулей КУМ. В ходе длительных испытаний, включающих режимы короткого замыкания и перегрузки, модули КУМ подтвердили высокую надежность работы.The combination of advantages of the claimed device compares it favorably with the known devices and allows you to implement in multi-channel transmission paths for sonar systems. Currently developed KUM module with a rated output power of 1000 VA and made prototypes based on the claimed device. The test results confirmed the presented advantages of the KUM module. Prototypes have dimensions of 70 × 50 × 12 mm with a maximum height taking into account the findings of 22 mm. At a nominal supply voltage of 110 V, the maximum output power is provided up to 1500 VA under overload protection at the level of the output current amplitude of about 30 A. The efficiency of the KUM module in the nominal mode when operating on an active load through a low-pass filter is 95% at a PWM frequency of 150 kHz The prototypes of the KUM modules were tested as part of the multi-channel digital generator device TsGU of the ultrasonic range of the hydro-acoustic transmitting path for a review of the lighting of the situation. The TsGU instrument includes 48 channels based on KUM modules. During lengthy tests, including short circuit and overload modes, KUM modules confirmed high reliability.
Проведенные экспериментальные исследования подтвердили преимущества заявляемого технического решения, что позволяет рекомендовать его внедрение в передающие тракты гидроакустических комплексов.Experimental studies have confirmed the advantages of the proposed technical solution, which allows us to recommend its implementation in the transmitting paths of sonar systems.
Источники информацииInformation sources
1. Артым А.Д. Усилители класса D и ключевые генераторы в радиосвязи и радиовещании. - М.: Связь, 1980, с. 207.1. Artym A.D. Class D amplifiers and key generators in radio communications and broadcasting. - M .: Communication, 1980, p. 207.
2. Кибакин В.М. Основы ключевых методов усиления. - М.: Энергия, 1980, с. 232.2. Kibakin V.M. The basics of key gain methods. - M .: Energy, 1980, p. 232.
3. Phase leg series & SiC parallel diodes MOSFET. Power Module., Full-Blidge MOSFET Power Module, www.microsemi.com.3. Phase leg series & SiC parallel diodes MOSFET. Power Module., Full-Blidge MOSFET Power Module, www.microsemi.com.
4. Pulse width modulation amplifiers SA 07, SA 12. www.apexmicrotech.com.4. Pulse width modulation amplifiers SA 07,
5. Авторское свидетельство СССР №1633481. Ключевой усилитель мощности класса BD / Александров В.А. и др. Опубл. 07.03.91. БИ №9.5. Copyright certificate of the USSR No. 1633481. Key power amplifier class BD / Alexandrov V.A. and other publ. 03/07/91. BI No. 9.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014150814/08A RU2573229C1 (en) | 2014-12-15 | 2014-12-15 | Key power amplifier module |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014150814/08A RU2573229C1 (en) | 2014-12-15 | 2014-12-15 | Key power amplifier module |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2573229C1 true RU2573229C1 (en) | 2016-01-20 |
Family
ID=55087132
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014150814/08A RU2573229C1 (en) | 2014-12-15 | 2014-12-15 | Key power amplifier module |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2573229C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2709789C1 (en) * | 2019-05-13 | 2019-12-20 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" | Power amplifier of transmitter of near-field magnetic communication system |
| RU2749278C1 (en) * | 2019-12-26 | 2021-06-08 | Акционерное Общество "Концерн "Океанприбор" | Key device |
| RU2776830C1 (en) * | 2021-09-14 | 2022-07-27 | Акционерное Общество "Концерн "Океанприбор" | Class h amplifier |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1633481A1 (en) * | 1985-05-28 | 1991-03-07 | Ленинградский Политехнический Институт Им.М.И.Калинина | Class-bd power amplifier |
| RU2011258C1 (en) * | 1990-01-08 | 1994-04-15 | Калужский научно-исследовательский институт телемеханических устройств | Multi-channel power supply with protection |
| US20120153921A1 (en) * | 2010-12-16 | 2012-06-21 | Brokaw A Paul | Methods and apparatuses for combinations of current feedback for frequency compensation, overload detection, and super overload detection in switching power conversion |
| US20130207613A1 (en) * | 2006-11-10 | 2013-08-15 | Lithium Balance A/S | Battery management system |
| US20140185340A1 (en) * | 2012-12-28 | 2014-07-03 | Fuji Electric Co., Ltd. | Switching power supply |
-
2014
- 2014-12-15 RU RU2014150814/08A patent/RU2573229C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1633481A1 (en) * | 1985-05-28 | 1991-03-07 | Ленинградский Политехнический Институт Им.М.И.Калинина | Class-bd power amplifier |
| RU2011258C1 (en) * | 1990-01-08 | 1994-04-15 | Калужский научно-исследовательский институт телемеханических устройств | Multi-channel power supply with protection |
| US20130207613A1 (en) * | 2006-11-10 | 2013-08-15 | Lithium Balance A/S | Battery management system |
| US20120153921A1 (en) * | 2010-12-16 | 2012-06-21 | Brokaw A Paul | Methods and apparatuses for combinations of current feedback for frequency compensation, overload detection, and super overload detection in switching power conversion |
| US20140185340A1 (en) * | 2012-12-28 | 2014-07-03 | Fuji Electric Co., Ltd. | Switching power supply |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2709789C1 (en) * | 2019-05-13 | 2019-12-20 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" | Power amplifier of transmitter of near-field magnetic communication system |
| RU2749278C1 (en) * | 2019-12-26 | 2021-06-08 | Акционерное Общество "Концерн "Океанприбор" | Key device |
| RU2776830C1 (en) * | 2021-09-14 | 2022-07-27 | Акционерное Общество "Концерн "Океанприбор" | Class h amplifier |
| RU2816509C1 (en) * | 2023-05-15 | 2024-04-01 | Акционерное Общество "Концерн "Океанприбор" | Low frequency key amplification channel |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Barth et al. | Design and control of a GaN-based, 13-level, flying capacitor multilevel inverter | |
| Tripathi et al. | A MV intelligent gate driver for 15kV SiC IGBT and 10kV SiC MOSFET | |
| EP2352223A1 (en) | Interconnection inverter | |
| US10135360B2 (en) | Power converter | |
| Elgenedy et al. | A modular multilevel-based high-voltage pulse generator for water disinfection applications | |
| JP6805186B2 (en) | Methods for filtering electronic devices and common mode noise | |
| US9929566B2 (en) | Power electronic circuit and system comprising the same | |
| Savulak et al. | Three-phase inverter employing PCB embedded GaN FETs | |
| RU2573229C1 (en) | Key power amplifier module | |
| New et al. | Design and characterization of a neutral-point-clamped inverter using medium-voltage silicon carbide power modules | |
| Luedecke et al. | Identifying unequal temperature distributions in SiC MOSFET power modules | |
| Bouguet et al. | Communication functions for a gate driver under high voltage and high dv/dt | |
| US20150234415A1 (en) | Method and apparatus for providing electrical isolation | |
| Kicin et al. | 1.7 kV high-current SiC power module based on multi-level substrate concept and exploiting MOSFET body diode during operation | |
| CN115580375B (en) | Signal transmission circuit and control method | |
| Chen et al. | EMI analysis of Full-SiC integrated power module | |
| RU2716041C1 (en) | Module of high-voltage key amplifier | |
| US9041460B2 (en) | Packaged power transistors and power packages | |
| Sewergin | Design challenges and solutions for the practical application of SiC power modules: exemplified by an automotive dc-dc converter | |
| US9800133B2 (en) | Active common mode cancellation | |
| US11451128B2 (en) | Floating-ground isolated power supply for an electronic converter | |
| CN113541658A (en) | Communication system, gate driver system and method for gate driver communication | |
| De Doncker et al. | System integration and analysis of SiC-based high power inverter with up to 250 kW and switching slopes of up to 50 kV/μs for novel powertrain | |
| Li et al. | A Distributed High-Voltage Arbitrary Waveform Generator Based on Versatile Pulsed Power Module | |
| Carnazzo | Analysis and design of EMI filters for innovative electrified agricultural machinery |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20171216 |