RU2698802C1 - Method for generation of mechanical oscillations and generator for its implementation - Google Patents
Method for generation of mechanical oscillations and generator for its implementation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2698802C1 RU2698802C1 RU2018142372A RU2018142372A RU2698802C1 RU 2698802 C1 RU2698802 C1 RU 2698802C1 RU 2018142372 A RU2018142372 A RU 2018142372A RU 2018142372 A RU2018142372 A RU 2018142372A RU 2698802 C1 RU2698802 C1 RU 2698802C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- key
- electronic
- electronic key
- inductor
- output
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 8
- 230000010358 mechanical oscillation Effects 0.000 title abstract 2
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 21
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims abstract description 14
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims abstract description 11
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims description 8
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 6
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 claims 1
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 abstract description 3
- 238000004321 preservation Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 2
- 230000003534 oscillatory effect Effects 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 1
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H02N2/00—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H02N2/00—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
- H02N2/10—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing rotary motion, e.g. rotary motors
- H02N2/14—Drive circuits; Control arrangements or methods
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H02N2/00—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
- H02N2/18—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing electrical output from mechanical input, e.g. generators
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
Landscapes
- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
Abstract
Description
Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для привода в движение различных устройств, в прецизионном приборостроении, в акустике и гидроакустике, в системах нанотехнологий, в устройствах для создания вибраций.The invention relates to electrical engineering and can be used to drive various devices, in precision instrumentation, in acoustics and hydroacoustics, in nanotechnology systems, in devices for creating vibrations.
Предпосылки изобретенияBACKGROUND OF THE INVENTION
Пьезоэлектрический материал является реактивной емкостной нагрузкой. Реактивная мощность, подводимая к нему для осуществления механических колебаний, существенно превышает активную мощность, которая используется для совершения полезной механической работы. Это требует значительных величин тока заряда и разряда при осуществлении колебательных процессов. Piezoelectric material is a reactive capacitive load. The reactive power supplied to it for the implementation of mechanical vibrations significantly exceeds the active power, which is used to perform useful mechanical work. This requires significant values of the charge and discharge current in the implementation of oscillatory processes.
При описании потерь мощности на нагревание для пьезоэлектрических материалов или пьезоактюаторов, изготовленных из таких материалов, обычно пользуются коэффициентом диэлектрических потерь (tg δ), характерным для диэлектрических материалов. Для наиболее распространённых пьезокерамических актюаторов, применяемых для создания колебаний, коэффициент диэлектрических потерь в условиях слабых сигналов обычно составляет величину 0,002 – 0,01. Это означает, что до 1% электрической мощности, потребляемой актюатором, преобразуется в тепловую энергию. Для сильных сигналов эта доля может достигать 4% в зависимости от частоты, амплитуды, температуры окружающей среды и т.п. Поэтому максимальная рабочая температура может лимитировать динамику пьезоактюатора. When describing heating power losses for piezoelectric materials or piezoelectric actuators made from such materials, the dielectric loss coefficient (tan δ) characteristic of dielectric materials is usually used. For the most common piezoelectric ceramic actuators used to create oscillations, the dielectric loss coefficient in the conditions of weak signals is usually 0.002-0.01. This means that up to 1% of the electric power consumed by the actuator is converted into thermal energy. For strong signals, this fraction can reach 4% depending on the frequency, amplitude, ambient temperature, etc. Therefore, the maximum operating temperature can limit the dynamics of the piezo actuator.
Для пьезоактюаторов, работающих на высоких частотах, используется так называемый усилитель регенерации энергии. В этом случае вместо рассеивания реактивной энергии на нагрев конструкции, пьезоактюатор потребляет только активную составляющую подаваемой энергии.For piezo actuators operating at high frequencies, the so-called energy recovery amplifier is used. In this case, instead of dissipating reactive energy to heat the structure, the piezo actuator consumes only the active component of the supplied energy.
Известно устройство для управления по меньшей мере одним пьезоэлектрическим элементом (патент США № 9,680,082 В2), в котором создается двунаправленный поток энергии от источника питания к пьезоэлектрическому элементу, так и из пьезоэлектрического элемента к источнику питания. Схема состоит из первого полумоста для управления двумя пьезоактюаторами, работающими поочередно, и второго полумоста для подключения первого полумоста. Представленная схема решает проблему использования дополнительного преобразователя напряжения DC/DC для точного заряда и разряда пьезоактюатора. Схема позволяет производить контроль подаваемого напряжения на пьезоактюатор и тем самым избежать перенапряжения на его пьезоэлементах. Предусмотрен вариант байпасирования лишнего заряда по участку цепи, включенному параллельно. Схема позволяет за счет дросселя набирать различный заряд, передавать его на пьезоактюатор, тем самым добиваясь разной его деформации. Недостатком является потеря энергии и излишнее тепловыделение за счет выравнивания потенциала через байпасную линию.A device is known for controlling at least one piezoelectric element (US patent No. 9,680,082 B2), in which a bi-directional energy flow is generated from a power source to a piezoelectric element, and from a piezoelectric element to a power source. The circuit consists of a first half-bridge for controlling two piezo actuators operating alternately, and a second half-bridge for connecting the first half-bridge. The presented scheme solves the problem of using an additional DC / DC voltage converter for accurate charge and discharge of the piezo actuator. The circuit allows you to control the applied voltage to the piezoelectric actuator and thereby avoid overvoltage on its piezoelectric elements. There is a variant of bypassing the excess charge along a portion of the circuit connected in parallel. The circuit allows, due to the inductor, to pick up a different charge, transfer it to the piezo actuator, thereby achieving different deformations of it. The disadvantage is energy loss and excessive heat generation due to potential equalization through the bypass line.
Наиболее близким аналогом изобретения является способ управления пьезоэлектрическим элементом (Европейская патентная заявка № 2828969 А2), который соединен со схемой управления. Схема управления состоит из мостовой схемы с первой катушкой индуктивности, источника питания с параллельно подключенным к нему конденсатором, второй катушки индуктивности, подключенной последовательно к пьезоактюатору и второго конденсатора, подключенного параллельно ему. Первая катушка индуктивности подключена в диагональ мостовой схемы, состоящей из четырех переключателей питания. Чтобы зарядить пьезоактюатор в первую очередь включается первый и третий переключатели питания, за счет этого ток протекает через первую катушку индуктивности, в результате чего в ней накапливается энергия. Когда будет достигнуто заданное значение тока, первый и третий переключающие элементы закрываются и открываются второй и четвертый переключающие элементы, что приводит к тому, что накопленная энергия переходит в заряд пьезоактюатора. Разряд пьезоактюатора происходит через первую и вторую катушку индуктивности. Энергия, накопленная во время разряда на первой катушке индуктивности, включенной в мостовую схему, возвращается на конденсатор блока питания, а накопленная на второй катушке индуктивности уходит через второй конденсатор и последовательно подключенное к нему сопротивление на отрицательный контакт источника питания. Таким образом, большая часть энергии заряда пьезоактюатора теряется в виде выделения тепла на сопротивлении, что является существенным недостатком изобретения.The closest analogue of the invention is a method for controlling a piezoelectric element (European patent application No. 2828969 A2), which is connected to a control circuit. The control circuit consists of a bridge circuit with a first inductor, a power source with a capacitor connected in parallel to it, a second inductor connected in series to the piezoelectric actuator, and a second capacitor connected in parallel to it. The first inductor is connected to the diagonal of the bridge circuit, consisting of four power switches. In order to first charge the piezo actuator, the first and third power switches are turned on, due to this, the current flows through the first inductor, as a result of which energy is accumulated in it. When the set current value is reached, the first and third switching elements are closed and the second and fourth switching elements are opened, which leads to the fact that the accumulated energy is transferred to the piezoelectric actuator charge. The discharge of the piezoelectric actuator occurs through the first and second inductors. The energy accumulated during the discharge on the first inductor included in the bridge circuit is returned to the capacitor of the power supply, and the accumulated on the second inductor goes through the second capacitor and the resistance connected in series to the negative terminal of the power source. Thus, most of the charge energy of the piezoelectric actuator is lost in the form of heat generation on the resistance, which is a significant disadvantage of the invention.
Раскрытие сущности изобретенияDisclosure of the invention
Задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является создание схемы для создания электрических колебаний на обкладках пьезоактюатора, которая позволит создавать механические колебания с большой энергоэффективностью, достигаемой за счет рекуперации энергии, высвобождающейся при разряде пьезоактюатора, и сохранение данной энергии для последующего заряда пьезоактюатора. При этом созданная схема должна позволять формировать «полки» выходного напряжения произвольной длительности с напряжением выше напряжения питания.The problem to which the invention is directed is to create a circuit for generating electrical vibrations on the piezo actuator plates, which will allow creating mechanical vibrations with high energy efficiency achieved by recovering the energy released during the discharge of the piezo actuator, and preserving this energy for the subsequent charge of the piezo actuator. In this case, the created circuit should allow the formation of "shelves" of the output voltage of arbitrary duration with a voltage above the supply voltage.
Технический результат, обеспечиваемой настоящим изобретением, заключается в повышении надежности устройства, увеличении времени бесперебойной работы и экономии электроэнергии.The technical result provided by the present invention is to increase the reliability of the device, increase uptime, and save energy.
Технический результат и поставленная задача решаются следующими средствами, изложенными ниже.The technical result and the task are solved by the following means, described below.
Устройство с рекуперацией энергии для генерации электрических колебаний на обкладках пьезоактюатора, имеющее два входных и два выходных зажима для соединения с источником питания постоянного напряжения и пьезоактюатором соответственно, содержит накопительный конденсатор, подключенный к входным положительному и отрицательному зажиму своими обкладками, первый полумост, образованный последовательно соединенными управляемым первым электронным ключом и управляемым вторым электронным ключом, причем вход первого электронного ключа подключен к положительному входному зажиму, выход второго электронного ключа подключен к отрицательному входному зажиму, а выход первого ключа является средней точкой первого полумоста, второй полумост, образованный последовательно соединенными управляемым третьим управляемым электронным ключом и управляемым четвертым электронным ключом, причем вход третьего электронного ключа подключен к положительному контакту пьезоактюатора, выход четвертого ключа подключен к отрицательному входному зажиму и к отрицательному контакту пьезоактюатора, причем выход третьего ключа является средней точкой второго полумоста, дроссель, первый вывод которого соединен со средней точкой первого полумоста, а второй вывод дросселя соединен со средней точкой второго полумоста, и устройство управления ключами полумостов. Причем к ключам параллельно подключены диоды таким образом, что катод диода соединен со входом ключа, а анод диода соединен с выходом ключа, а устройство управления ключами полумостов выполнено с возможностью последовательного повторения следующих шагов: синхронного замыкания первого электронного ключа и четвертого электронного ключа для протекания тока от входа ключа к выходу ключа и размыкания второго ключа и третьего ключа, в результате чего ток в дросселе нарастает, синхронного размыкания всех электронных ключей для заряда пьезоактюатора путем уменьшения тока в дросселе, синхронного замыкания второго электронного ключа и третьего электронного ключа для протекания тока от входа ключа к выходу ключа и размыкания первого электронного ключа и четвертого электронного ключа, в результате чего ток в дросселе нарастает, а пьезоактюатор разряжается, синхронного размыкания всех ключей при напряжении на пьезоактюаторе, равным нулю, в результате чего ток в дросселе уменьшается, а накопительный конденсатор заряжается. A device with energy recovery for generating electrical oscillations on the piezoelectric actuator plates, having two input and two output terminals for connecting to a constant voltage power source and a piezo actuator, respectively, contains a storage capacitor connected to the input positive and negative terminals by its plates, the first half-bridge formed in series connected controlled by the first electronic key and controlled by the second electronic key, and the input of the first electronic key is connected to the positive input terminal, the output of the second electronic key is connected to the negative input terminal, and the output of the first key is the midpoint of the first half-bridge, the second half-bridge is formed by series-connected controlled third electronic keys and controlled fourth electronic keys, and the input of the third electronic key is connected to the positive contact of the piezoelectric actuator, the fourth key output is connected to the negative input terminal and to the negative contact of the piezoelectric actuator torus, wherein the third switch output is the midpoint of the second half bridge, a choke, a first terminal of which is connected to a midpoint of the first half bridge, and the second terminal of the inductor coupled to a midpoint of the second half bridge, and the key management device half-bridges. Moreover, the diodes are connected in parallel to the keys in such a way that the diode cathode is connected to the key input, and the diode anode is connected to the key output, and the half-bridge key control device is capable of sequentially repeating the following steps: synchronously closing the first electronic key and the fourth electronic key for current flow from the key input to the key output and opening the second key and the third key, as a result of which the current in the inductor rises, synchronously opening all electronic keys to charge the piezo of the tator by reducing the current in the inductor, synchronously closing the second electronic key and the third electronic key for the current to flow from the key input to the output of the key and opening the first electronic key and the fourth electronic key, as a result of which the current in the inductor rises, and the piezo actuator discharges, synchronously opening all keys when the voltage on the piezoelectric actuator is equal to zero, as a result of which the current in the inductor decreases, and the storage capacitor charges.
Способ рекуперации энергии при генерации электрических колебаний на обкладках пьезоактюатора с помощью вышеописанного устройства включает следующие этапы: размыкают второй электронный ключ и третий электронный ключ, при этом первый электронный ключ и четвертый электронный ключ находятся в замкнутом состоянии, а ток протекает от источника питания постоянного напряжения через первый электронный ключ, дроссель и четвертый электронный ключ; далее размыкают все электронные ключи, при этом ток цепи замыкается через диод третьего электронного ключа и через диод второго электронного ключа, после чего происходит заряд пьезоактюатора; после заряда пьезоактюатора до заданного напряжения замыкают второй электронный ключ и третий электронный ключ, а первый электронный ключ и четвертый электронный ключ остаются при этом в разомкнутом состоянии, при этом заряженный пьезоактюатор через третий электронный ключ и второй электронный ключ замкнут на дроссель; после того, как напряжение напряжение на пьезоактюаторе становится равным нулю, размыкают все электронные ключи, при этом дроссель через диод первого электронного ключа и диода четвертого электронного ключа замкнут на накопительном конденсаторе, повторяют все этапы.The method of energy recovery when generating electrical oscillations on the piezoelectric actuator plates using the above-described device includes the following steps: open the second electronic switch and the third electronic switch, while the first electronic switch and the fourth electronic switch are in a closed state, and the current flows from the DC voltage source through first electronic key, throttle and fourth electronic key; then all electronic keys are opened, while the circuit current is closed through the diode of the third electronic key and through the diode of the second electronic key, after which the piezoelectric actuator is charged; after the piezoelectric actuator is charged to a predetermined voltage, the second electronic key and the third electronic key are closed, and the first electronic key and the fourth electronic key remain in the open state, while the charged piezoelectric actuator is closed to the inductor through the third electronic key and the second electronic key; after the voltage the voltage on the piezoelectric actuator becomes equal to zero, all electronic keys are opened, while the inductor is closed on the storage capacitor through the diode of the first electronic key and the diode of the fourth electronic key, repeat all the steps.
Устройство с рекуперацией энергии для генерации электрических колебаний на обкладках пьезоактюатора, имеющее два входных и два выходных зажима для соединения с источником питания постоянного напряжения и пьезоактюатором соответственно, содержит накопительный конденсатор, подключенный к входным положительному и отрицательному зажиму своими обкладками, первый полумост, образованный последовательно соединенными управляемым первым электронным ключом и управляемым вторым электронным ключом, причем вход первого электронного ключа подключен к положительному входному зажиму, выход второго электронного ключа подключен к отрицательному входному зажиму, а выход первого ключа является средней точкой первого полумоста, второй полумост, образованный последовательно соединенными управляемым третьим ключом и диодом, причем вход третьего электронного ключа подключен к положительному контакту пьезоактюатора, а выход третьего электронного ключа соединен с катодом диода и является средней точкой второго полумоста, анод диода подключен к отрицательному контакту пьезоактюатора, дроссель, первый вывод которого соединен со средней точкой первого полумоста, а второй вывод дросселя соединен со средней точкой второго полумоста, и устройство управления ключами полумостов. Причем к первому, второму и третьему электронным ключам параллельно подключены диоды таким образом, что катод диода соединен со входом ключа, а анод диода соединен с выходом ключа, а устройство управления ключами полумостов выполнено с возможностью последовательного повторения следующих шагов: синхронного замыкания первого электронного ключа для протекания тока от входа ключа к выходу ключа и размыкания второго электронного ключа и третьего электронного ключа, в результате чего ток в дросселе и напряжение на пьезоактюаторе нарастает, синхронного размыкания всех электронных ключей, синхронного замыкания второго электронного ключа, и третьего электронного ключа для протекания тока от входа ключа к выходу ключа и размыкания первого электронного ключа, в результате чего ток в дросселе нарастает, а пьезоактюатор разряжается, синхронного размыкания всех ключей при напряжении на пьезоактюаторе, равным нулю, в результате чего ток в дросселе уменьшается, а накопительный конденсатор заряжается.A device with energy recovery for generating electrical oscillations on the piezoelectric actuator plates, having two input and two output terminals for connecting to a constant voltage power supply and a piezo actuator, respectively, contains a storage capacitor connected to the input positive and negative terminals by its plates, the first half-bridge formed in series connected controlled by the first electronic key and controlled by the second electronic key, and the input of the first electronic key is connected to the positive input terminal, the output of the second electronic key is connected to the negative input terminal, and the output of the first key is the midpoint of the first half-bridge, the second half-bridge formed in series with the controlled third key and the diode, and the input of the third electronic key is connected to the positive terminal of the piezoelectric actuator, and the output of the third electronic key is connected to the cathode of the diode and is the midpoint of the second half-bridge, the anode of the diode is connected to the negative terminal of the piezo actuate ora, a throttle, the first terminal of which is connected to the midpoint of the first half-bridge, and the second terminal of the throttle is connected to the midpoint of the second half-bridge, and a key control device for the half-bridges. Moreover, diodes are connected in parallel to the first, second and third electronic keys in such a way that the diode cathode is connected to the key input, and the diode anode is connected to the key output, and the half-bridge key control device is capable of sequentially repeating the following steps: synchronizing the first electronic key for the flow of current from the input of the key to the output of the key and the opening of the second electronic key and the third electronic key, as a result of which the current in the inductor and the voltage on the piezo actuator increases, synchronous opening of all electronic keys, synchronous closing of the second electronic key, and the third electronic key for current flow from the key input to the output of the key and opening the first electronic key, as a result of which the current in the inductor rises, and the piezo actuator discharges, synchronous opening of all keys when the voltage is piezoelectric actuator equal to zero, as a result of which the current in the inductor decreases, and the storage capacitor charges.
Способ рекуперации энергии при генерации электрических колебаний на обкладках пьезоактюатора с помощью устройства, описанного в предыдущем абзаце, включает следующие этапы: размыкают второй электронный ключ и третий электронный ключ, при этом первый электронный ключ находится в замкнутом состоянии, а ток протекает от источника питания постоянного напряжения через первый электронный ключ, дроссель, диод третьего электронного ключа и пьезоактюатор; после затухания собственных колебаний резонансного контура, образованного дросселем и пьезоактюатором, размыкают все электронные ключи для заряда пьезоактюатора; далее замыкают второй электронный ключ и третий электронный ключ, а первый электронный ключ остается при этом в разомкнутом состоянии, при этом заряженный пьезоактюатор через третий электронный ключ и второй электронный ключ замкнут на дроссель; после того, как напряжение напряжение на пьезоактюаторе становится равным нулю, размыкают все электронные ключи, при этом дроссель через диод первого электронного ключа и диод замкнут на накопительном конденсаторе. После повторяют все этапы.The method of energy recovery when generating electrical oscillations on the piezoelectric actuator plates using the device described in the previous paragraph includes the following steps: open the second electronic switch and the third electronic switch, while the first electronic switch is in the closed state, and the current flows from the DC voltage source through the first electronic key, inductor, diode of the third electronic key and piezo actuator; after the attenuation of the natural oscillations of the resonant circuit formed by the inductor and the piezo actuator, all electronic keys are opened to charge the piezo actuator; further, the second electronic key and the third electronic key are closed, and the first electronic key remains in the open state, while the charged piezo actuator is closed through the throttle through the third electronic key and the second electronic key; after the voltage the voltage on the piezoelectric actuator becomes equal to zero, all electronic keys are opened, while the inductor is closed on the storage capacitor through the diode of the first electronic key and the diode. After repeating all the steps.
Поставленная задача достигается за счет наличия двух полумостов, связанных дросселем. Данная схема позволяет создавать колебания электрического заряда на пьезоактюаторе с различной частотой и амплитудой сигнала, а также позволяет создавать аккумуляцию энергии в дросселе при разряде пьезоактюатора для дальнейшей ее рекуперации.The task is achieved due to the presence of two half-bridge connected by a throttle. This scheme allows you to create fluctuations in the electric charge on the piezoactuator with different frequency and amplitude of the signal, and also allows you to create energy storage in the inductor during discharge of the piezoelectric actuator for its further recovery.
Преимуществом данной схемы над ранее известными аналогами заключается в том, что она позволяет рекуперировать значительное количество энергии, затраченной на заряд. При этом потери энергии при таком подходе возникают при прохождении электрического тока через незначительные омическое сопротивления диодов, электронных ключей и самой катушки индуктивности, в то время как большая часть энергии возвращается обратно к конденсатору источника питания.The advantage of this scheme over previously known analogues is that it allows you to recover a significant amount of energy spent on a charge. In this case, energy loss with this approach occurs when an electric current passes through the insignificant ohmic resistance of diodes, electronic switches and the inductor itself, while most of the energy returns back to the capacitor of the power source.
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
Признаки изобретения станут более очевидными на основе последующего подробного описания, в котором сделана ссылка на прилагаемые чертежи, на которых представлена принципиальная схема устройства рекуперативного типа для генерации электрических колебаний на обкладках пьезоактюатора.The features of the invention will become more apparent on the basis of the following detailed description, in which reference is made to the accompanying drawings, in which a schematic diagram of a regenerative type device for generating electrical oscillations on piezoelectric actuator plates is presented.
На фиг. 1 изображена схема предлагаемого устройства в первом варианте осуществления.In FIG. 1 shows a diagram of the proposed device in the first embodiment.
На фиг. 2 изображена схема предлагаемого устройства во втором варианте осуществления.In FIG. 2 shows a diagram of the proposed device in the second embodiment.
Подробное описание вариантов воплощения изобретенияDetailed Description of Embodiments
Предлагаемое изобретение направлено на создание генератора импульсов, поступающих на обкладки пьезоактюатора, у которого каждый период изменяется направление преобразования.The present invention is directed to the creation of a pulse generator arriving at the piezoelectric actuator plates, in which the transformation direction changes each period.
На фиг.1 и фиг. 2 представлена принципиальная схема устройства рекуперативного типа для генерации электрических колебаний на обкладках пьезоактюатора в первом варианте осуществления 1 и во втором варианте осуществления 2 согласно настоящему изобретению.1 and FIG. 2 is a schematic diagram of a regenerative type device for generating electrical oscillations on the piezoelectric actuator plates in the
Устройство выполнено с возможностью соединения с источником питания постоянного напряжения DC. Источник постоянного напряжения может быть управляемым и неуправляемым, с непосредственным и промежуточным преобразованием. Источники питания постоянного напряжения могут различаться по выходной мощности выпрямителя. В качестве источника питания постоянного напряжения может выступать автономный источник энергии, в качестве которого, как правило, выступает аккумуляторная батарея на соответствующую емкость и напряжение.The device is configured to connect to a DC voltage power source DC. The DC voltage source can be controlled and uncontrolled, with direct and intermediate conversion. DC power supplies may vary in rectifier output. An autonomous energy source can act as a constant voltage power source, which, as a rule, is a storage battery for the corresponding capacity and voltage.
Источник питания постоянного напряжения имеет выходной положительный зажим и входной отрицательный зажим для схемы, к которым параллельно подключен накопительный конденсатор С1 своими обкладками.The DC voltage source has an output positive terminal and an input negative terminal for the circuit to which the storage capacitor C1 is connected in parallel with its plates.
Схема имеет два полумоста.The circuit has two half-bridges.
В первом варианте осуществления 1 (фиг. 1) устройства согласно настоящему изобретению первый полумост состоит из управляемых электронных ключей К1 и К2; второй полумост – из управляемых электронных ключей К3 и К4. Каждый из ключей К1, К2, К3, К4 выполнен с возможностью проводить электрический ток от своего входа к своему выходу по сигналу «открыто», поступающему на его управляющий электрический контакт (управляемые ключи замкнуты), а также прекращать поступление электрического тока от своего входа к своему выходу по сигналу «закрыто», поступающему на его управляющий электрический контакт (управляемые ключи разомкнуты).In the first embodiment 1 (Fig. 1) of the device according to the present invention, the first half-bridge consists of controlled electronic keys K1 and K2; the second half-bridge - from controlled electronic keys K3 and K4. Each of the keys K1, K2, K3, K4 is made with the ability to conduct electric current from its input to its output by a signal "openly" received at its control electric contact (controlled keys are closed), as well as stop the flow of electric current from its input to its output according to the signal “closed”, arriving at its controlling electrical contact (controlled keys are open).
Параллельно каждому ключу подключены диоды, пропускающие электрический ток в одном направлении – от выхода ключа к его входу. Параллельно ключу К1 подключён диод D1, ключу К2 - диод D2, ключу К3 - диод D3, ключу К4 - диод D4.In parallel to each key, diodes are connected that pass electric current in one direction - from the output of the key to its input. Parallel to the K1 key, the diode D1 is connected, the K2 key is the diode D2, the K3 key is the diode D3, the K4 key is the diode D4.
Вход ключа К1 соединён с положительным входным зажимом источника питания постоянного напряжения DC. Выход ключа К1, являющийся средней точкой «a» первого полумоста, соединён со входом ключа К2.The key input K1 is connected to the positive input terminal of the DC voltage source. The output of the key K1, which is the midpoint "a" of the first half-bridge, is connected to the input of the key K2.
Выход ключа К2 соединён с отрицательным входным зажимом источника питания постоянного напряжения DC. Средняя точка «a» соединена со входом накопительного дросселя L.The output of the key K2 is connected to the negative input terminal of the DC power supply. The midpoint "a" is connected to the input of the storage choke L.
Вход ключа К3 соединён с положительным контактом пьезоактюатора P. Выход ключа К3, являющийся средней точкой «b» второго полумоста, соединён со входом ключа К4. Выход ключа К4 соединён с отрицательным проводом источника DC. Средняя точка «b» соединена с выходом накопительного дросселя L. Выход ключа К4 также соединён с отрицательным контактом пьезоактюатора P.The key input K3 is connected to the positive contact of the piezo actuator P. The key output K3, which is the midpoint "b" of the second half-bridge, is connected to the key input K4. The key output K4 is connected to the negative wire of the DC source. The midpoint “b” is connected to the output of the storage choke L. The output of the key K4 is also connected to the negative terminal of the piezo actuator P.
Все управляющие электрические контакты ключей К1, К2, К3, К4 соединены с устройством управления ключами полумостов, которое на фиг. 1 изображено схематично как «Control».All control electrical contacts of the keys K1, K2, K3, K4 are connected to the key control device of the half-bridge keys, which in FIG. 1 is shown schematically as “Control.”
Во втором варианте осуществления 2 (фиг. 2) устройства согласно настоящему изобретению первый полумост состоит из последовательно соединенных управляемых электронных ключей К1 и К2; второй полумост – из последовательно соединенных управляемого электронного ключа К3 и диода D4. Каждый из ключей К1, К2, К3 выполнен с возможностью проводить электрический ток от своего входа к своему выходу по сигналу «открыто», поступающему на его управляющий электрический контакт (управляемые ключи замкнуты), а также прекращать поступление электрического тока от своего входа к своему выходу по сигналу «закрыто», поступающему на его управляющий электрический контакт (управляемые ключи разомкнуты). Параллельно каждому ключу подключены диоды, пропускающие электрический ток в одном направлении – от выхода ключа к его входу. Параллельно ключу К1 подключён диод D1, ключу К2 - диод D2, ключу К3 - диод D3. Таким образом, катод диода соединен со входом соответствующего ключа, а анод диода соединен с выходом соответствующего ключа.In the second embodiment 2 (Fig. 2) of the device according to the present invention, the first half-bridge consists of series-connected controlled electronic keys K1 and K2; the second half-bridge - from a series-connected managed electronic key K3 and diode D4. Each of the keys K1, K2, K3 is made with the ability to conduct electric current from its input to its output by a signal “openly” supplied to its control electric contact (controlled keys are closed), and also to stop the flow of electric current from its input to its output by the signal “closed”, arriving at its controlling electrical contact (controlled keys are open). In parallel to each key, diodes are connected that pass electric current in one direction - from the output of the key to its input. Parallel to the K1 key, the diode D1 is connected, the K2 key is the diode D2, the K3 key is the diode D3. Thus, the cathode of the diode is connected to the input of the corresponding key, and the anode of the diode is connected to the output of the corresponding key.
Вход ключа К1 соединён с положительным входным зажимом источника питания постоянного напряжения DC. Выход ключа К1, являющийся средней точкой «a» первого полумоста, соединён со входом ключа К2. Выход ключа К2 соединён с отрицательным входным зажимом источника питания постоянного напряжения DC. Средняя точка «a» соединена со входом накопительного дросселя L. Накопительный дроссель L обладает активным и реактивным (индуктивным) сопротивлением. The key input K1 is connected to the positive input terminal of the DC voltage source. The output of the key K1, which is the midpoint "a" of the first half-bridge, is connected to the input of the key K2. The output of the key K2 is connected to the negative input terminal of the DC power supply. The midpoint “a” is connected to the input of the storage choke L. The storage choke L has an active and reactive (inductive) resistance.
Вход ключа К3 подключен к положительному контакту пьезоактюатора, а выход ключа К3 соединен с катодом диода D4 и является средней точкой «b» второго полумоста. Анод диода D4 подключен к отрицательному контакту пьезоактюатора. Средняя точка «b» соединена с выходом накопительного дросселя L.The key input K3 is connected to the positive contact of the piezoelectric actuator, and the key output K3 is connected to the cathode of the diode D4 and is the midpoint "b" of the second half-bridge. The anode of the diode D4 is connected to the negative terminal of the piezoelectric actuator. The midpoint "b" is connected to the output of the storage choke L.
Все управляющие электрические контакты ключей К1, К2, К3 соединены с устройством управления ключами полумостов, которое на фиг. 2 изображено схематично как «Control».All control electrical contacts of the keys K1, K2, K3 are connected to the key control device of the half-bridge keys, which in FIG. 2 is shown schematically as “Control”.
В обоих вариантах осуществления устройства согласно настоящему изобретению в качестве управляемого электронного ключа может быть использован любой приемлемый ключ, способный к размыканию, например полупроводниковые ключи, такие как биполярный транзистор с изолированным затвором (IGBT), MOSFET, запираемый тиристор с интегрированным управлением (IGCT) или тиристор с запираемым вентилем (GTO). In both embodiments of the device according to the present invention, any suitable disconnect switch can be used as a controlled electronic key, for example, semiconductor switches such as an insulated gate bipolar transistor (IGBT), a MOSFET, an integrated gate lock thyristor (IGCT), or lock gate thyristor (GTO).
Все управляемые электронные ключи полумостов имеют одностороннюю проводимость. Коммутация ключей может производиться синхронно или с установленной в устройстве управления ключей полумостов временной задержкой.All controlled electronic keys of half-bridges have one-sided conductivity. Key switching can be performed synchronously or with a time delay installed in the half-bridge key control device.
Импульсный генератор рекуперативного типа согласно первому варианту осуществления 1 устройства согласно настоящему изобретению (фиг.1) работает следующим образом. The regenerative type pulse generator according to the
В первой фазе формирования переднего фронта импульса напряжения сигналы «открыто» от устройства управления ключами полумостов “Control” подаются на ключи К1 и К4. На ключи К2 и К3 при этом поступают сигналы «закрыто». Напряжение источника питания постоянного напряжения DC через ключи К1 и К4 прикладывается к накопительному дросселю L. Ток протекает от источника питания постоянного напряжения DC через ключ К1, дроссель L и ключ К4. В этой фазе энергия от источника питания DC передаётся накопительному дросселю L. In the first phase of the formation of the leading edge of the voltage pulse, the signals are “open” from the key control device of the Control half-bridge keys to the keys K1 and K4. The keys K2 and K3 receive signals "closed". The voltage of the DC voltage power source DC through the keys K1 and K4 is applied to the storage choke L. The current flows from the DC power source DC through the key K1, the inductor L and the key K4. In this phase, energy from the DC power supply is transferred to the storage choke L.
Во второй фазе формирования переднего фронта импульса напряжения от устройства управления ключами полумостов “Control” на все ключи подаются сигналы «закрыто» (все электронные ключи разомкнуты). В результате электрическая энергия, накопленная в дросселе L, вызывает протекание электрического тока через диоды D2 и D3, заряжающего пьезоактюатор P до максимального напряжения, определяемого условием баланса энергий.In the second phase of the formation of the leading edge of the voltage pulse from the key control device of the half-bridge “Control”, signals “closed” are sent to all keys (all electronic keys are open). As a result, the electric energy stored in the inductor L causes the electric current to flow through the diodes D2 and D3, charging the piezoelectric actuator P to the maximum voltage determined by the energy balance condition.
После этого пьезоактюатор P остаётся заряженным до того момента, пока не начнётся задний фронт импульса. В первой фазе формирования заднего фронта импульса напряжения сигналы «открыто» от устройства управления “Control” подаются на ключи К3 и К2. На ключи К1 и К4 при этом поступают сигналы «закрыто». В результате заряженный пьезоактюатор P через ключи К3 и К2 оказывается замкнутым на накопительный дроссель L, образуя последовательный колебательный контур. В результате ток дросселя нарастает по закону, близкому к синусоидальному, а напряжение на пьезоактюаторе P уменьшается по закону, близкому к косинусоидальному. After that, the piezoelectric actuator P remains charged until the trailing edge of the pulse begins. In the first phase of the formation of the trailing edge of the voltage pulse, the signals are “open” from the “Control” control device to the keys K3 and K2. The keys K1 and K4 receive signals "closed". As a result, the charged piezoelectric actuator P through the keys K3 and K2 turns out to be closed to the storage choke L, forming a sequential oscillatory circuit. As a result, the inductor current rises according to a law close to sinusoidal, and the voltage at the piezoelectric actuator P decreases according to a law close to cosine.
В момент времени, когда напряжение на пьезоактюаторе становится равным нулю, от устройства управления ключами полумостов “Control” на ключи К2 и К3 поступают сигналы «закрыто» (ключи находятся в разомкнутом состоянии). С этого момента открываются диоды D1 и D4 и начинается фаза возврата энергии от накопительного дросселя к накопительному конденсатору С1. At the time when the voltage at the piezoelectric actuator becomes equal to zero, the signals “closed” are sent to the keys K2 and K3 from the key control device of the half-bridge “Control” (the keys are in the open state). From this moment, the diodes D1 and D4 open and the phase of energy return from the storage choke to the storage capacitor C1 begins.
Положительный контакт пьезоактюатора P в данной фазе оказывается изолированным. После этого пьезоактюатор P остаётся разряженным до того момента, пока вновь не начнётся передний фронт импульса.The positive contact of the piezoelectric actuator P in this phase is isolated. After this, the piezoelectric actuator P remains discharged until the leading edge of the pulse begins again.
Импульсный генератор рекуперативного типа согласно второму варианту осуществления 2 устройства согласно настоящему изобретению (фиг.2) работает следующим образом. The regenerative type pulse generator according to the
В первой фазе формирования переднего фронта импульса напряжения от устройства управления “Control” на ключ К1 подаётся сигнал «открыто» (ключ находится в замкнутом состоянии). На ключи К2 и К3 при этом поступают сигналы «закрыто» (ключи размыкают). В результате ключ К1 открывается, и напряжение питания источника DC через ключ K1 и диод D3 прикладывается к последовательному контуру, образованному накопительным дросселем L и ёмкостью пьезоактюатора P.In the first phase of the formation of the leading edge of the voltage pulse from the “Control” control device, the signal “open” is applied to the key K1 (the key is in the closed state). The keys K2 and K3 receive signals "closed" (the keys open). As a result, the key K1 is opened, and the supply voltage of the DC source through the key K1 and the diode D3 is applied to the series circuit formed by the storage choke L and the capacitance of the piezoelectric actuator P.
В результате ток дросселя нарастает по закону, близкому к синусоидальному, а напряжение на пьезоактюаторе P нарастает по закону, близкому к косинусоидальному. Через половину периода собственных колебаний нагруженного последовательного контура ток дросселя спадает до нуля и процесс естественным образом прекращается. Коммутационные потери при этом минимальны. As a result, the inductor current rises according to a law close to sinusoidal, and the voltage on the piezoelectric actuator P rises according to a law close to cosine. After half the period of natural oscillations of the loaded series circuit, the inductor current drops to zero and the process naturally stops. In this case, switching losses are minimal.
После этого от устройства управления ключами полумостов “Control” на все ключи подаются сигналы «закрыто» (электронные ключи размыкают). Напряжение на пьезоактюаторе P при этом достигает величины, несколько меньшей удвоенного напряжения источника питания. After that, the “closed” signals from the key control device of the half-bridges “Control” give signals “closed” (electronic keys open). The voltage at the piezoelectric actuator P in this case reaches a value somewhat less than twice the voltage of the power source.
После этого пьезоактюатор P остаётся заряженным до того момента, пока не начнётся задний фронт импульса. After that, the piezoelectric actuator P remains charged until the trailing edge of the pulse begins.
В первой фазе формирования заднего фронта импульса напряжения сигналы «открыто» от устройства управления ключами полумостов “Control” подаются на ключи К3 и К2 (ключи замыкают). На ключ К1 при этом поступает сигнал «закрыто» (ключ размыкают). В результате ключи К3 и К2 открываются, и заряженный пьезоактюатор P оказывается замкнутым на накопительный дроссель L. В результате ток дросселя нарастает по закону, близкому к синусоидальному, а напряжение на пьезоактюаторе P уменьшается по закону, близкому к косинусоидальному.In the first phase of the formation of the trailing edge of the voltage pulse, the signals are “open” from the key control device of the Control half-bridge keys to the keys K3 and K2 (the keys are closed). At the same time, the key “K1” receives a “closed” signal (the key is opened). As a result, the keys K3 and K2 open, and the charged piezoelectric actuator P turns out to be closed to the storage choke L. As a result, the throttle current rises according to a law close to sinusoidal, and the voltage on the piezoelectric actuator P decreases according to a law close to cosine.
В момент времени, когда напряжение на пьезоактюаторе становится равным нулю, от устройства управления ключами полумостов “Control” на ключи К2 и К3 поступают сигналы «закрыто» (ключи размыкают). С этого момента открываются диоды D1 и D4 и начинается фаза возврата энергии от накопительного дросселя к конденсатору С1 блока питания. Ток дросселя спадает почти линейно.At the time when the voltage on the piezoelectric actuator becomes equal to zero, the signals “closed” are received from the key control device of the half-bridge “Control” to the keys K2 and K3 (the keys are opened). From this moment, the diodes D1 and D4 open and the phase of energy return from the storage choke to the capacitor C1 of the power supply begins. The inductor current drops almost linearly.
Положительный контакт пьезоактюатора P в данной фазе оказывается изолированным. После этого пьезоактюатор P остаётся разряженным до того момента, пока вновь не начнётся передний фронт импульса.The positive contact of the piezoelectric actuator P in this phase is isolated. After this, the piezoelectric actuator P remains discharged until the leading edge of the pulse begins again.
Следует четко понимать, что вышеприведенное описание предназначено для иллюстрации настоящего изобретения, а не для ограничения объема его охраны. Объем охраны должен определяться с учетом лишь формулы изобретения, наряду с полным объемом эквивалентов, на которые эта формула изобретения дает право.It should be clearly understood that the above description is intended to illustrate the present invention, and not to limit the scope of its protection. The scope of protection should be determined taking into account only the claims, along with the full scope of equivalents to which this claims gives the right.
Claims (6)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018142372A RU2698802C1 (en) | 2018-11-30 | 2018-11-30 | Method for generation of mechanical oscillations and generator for its implementation |
PCT/RU2019/000860 WO2020111977A2 (en) | 2018-11-30 | 2019-11-27 | Method for generating mechanical oscillations and generator for the implementation thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018142372A RU2698802C1 (en) | 2018-11-30 | 2018-11-30 | Method for generation of mechanical oscillations and generator for its implementation |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2698802C1 true RU2698802C1 (en) | 2019-08-30 |
Family
ID=67851624
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018142372A RU2698802C1 (en) | 2018-11-30 | 2018-11-30 | Method for generation of mechanical oscillations and generator for its implementation |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2698802C1 (en) |
WO (1) | WO2020111977A2 (en) |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001036991A (en) * | 1999-07-16 | 2001-02-09 | Murata Mfg Co Ltd | Driving circuit for piezoelectric vibrator |
DE4435832C2 (en) * | 1994-10-07 | 2001-03-15 | Univ Dresden Tech | Circuit arrangement for fast and lossless charging and discharging of capacitive loads |
EP0871230B1 (en) * | 1997-04-09 | 2004-09-22 | Robert Bosch Gmbh | Method and apparatus for charging and discharging a piezoelectric element |
KR20070115833A (en) * | 2000-04-01 | 2007-12-06 | 로베르트 보쉬 게엠베하 | Time- and event-controlled activation system for charging and discharging piezoelectric elements |
WO2011144542A2 (en) * | 2010-05-17 | 2011-11-24 | Mindray Medical Sweden Ab | Driver circuit and method for controlling a capacitive element |
RU2608842C1 (en) * | 2015-09-28 | 2017-01-25 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пензенский государственный университет" (ФГБОУ ВПО "Пензенский государственный университет") | Self-sensitive linear piezoelectric actuator control device |
RU2617209C1 (en) * | 2016-03-31 | 2017-04-24 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет" (ТГУ, НИ ТГУ) | Linear piezoelectric motor |
US9680082B2 (en) * | 2013-08-27 | 2017-06-13 | Continental Automotive Gmbh | Device for charging and discharging a capacitive actuator and configuration having such a device |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU739671A1 (en) * | 1978-03-07 | 1980-06-05 | Каунасский Политехнический Институт Им.Антанаса Снечкуса | Power supply device for piezoceramic transducer of vibratory motor |
DE19733560B4 (en) * | 1997-08-02 | 2007-04-05 | Robert Bosch Gmbh | Method and device for charging and discharging a piezoelectric element |
JP4183376B2 (en) * | 2000-10-19 | 2008-11-19 | 株式会社日本自動車部品総合研究所 | Piezo actuator driving circuit and fuel injection device |
US7408290B2 (en) * | 2005-02-28 | 2008-08-05 | Sulphco, Inc. | Power driving circuit for controlling a variable load ultrasonic transducer |
DE102012204576A1 (en) * | 2012-03-22 | 2013-09-26 | Continental Automotive Gmbh | Device for charging and discharging a capacitive actuator and arrangement with such a device |
-
2018
- 2018-11-30 RU RU2018142372A patent/RU2698802C1/en active
-
2019
- 2019-11-27 WO PCT/RU2019/000860 patent/WO2020111977A2/en active Application Filing
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4435832C2 (en) * | 1994-10-07 | 2001-03-15 | Univ Dresden Tech | Circuit arrangement for fast and lossless charging and discharging of capacitive loads |
EP0871230B1 (en) * | 1997-04-09 | 2004-09-22 | Robert Bosch Gmbh | Method and apparatus for charging and discharging a piezoelectric element |
JP2001036991A (en) * | 1999-07-16 | 2001-02-09 | Murata Mfg Co Ltd | Driving circuit for piezoelectric vibrator |
KR20070115833A (en) * | 2000-04-01 | 2007-12-06 | 로베르트 보쉬 게엠베하 | Time- and event-controlled activation system for charging and discharging piezoelectric elements |
WO2011144542A2 (en) * | 2010-05-17 | 2011-11-24 | Mindray Medical Sweden Ab | Driver circuit and method for controlling a capacitive element |
US9680082B2 (en) * | 2013-08-27 | 2017-06-13 | Continental Automotive Gmbh | Device for charging and discharging a capacitive actuator and configuration having such a device |
RU2608842C1 (en) * | 2015-09-28 | 2017-01-25 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пензенский государственный университет" (ФГБОУ ВПО "Пензенский государственный университет") | Self-sensitive linear piezoelectric actuator control device |
RU2617209C1 (en) * | 2016-03-31 | 2017-04-24 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет" (ТГУ, НИ ТГУ) | Linear piezoelectric motor |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2020111977A3 (en) | 2020-08-13 |
WO2020111977A2 (en) | 2020-06-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11264894B2 (en) | Converter and current control system thereof | |
US10491103B2 (en) | Step-up converter, corresponding inverter and method of operation | |
KR20060119952A (en) | Power factor correction circuit | |
EP2847856B1 (en) | Charging/discharging circuit for electromechanical energy conversion and electromechanical energy conversion system | |
CN1998129B (en) | Method for operating an inverter, and arrangement for carrying out said method | |
Gray et al. | A modular multilevel DC–DC converter with flying capacitor converter like properties | |
JPH0698555A (en) | Gate power supply circuit | |
US9543853B2 (en) | Sparse and ultra-sparse partial resonant converters | |
Gao et al. | A voltage balancing method for series-connected power devices based on active clamping in voltage source converters | |
Almanza et al. | Adaptation of a solid-state Marx modulator for electroactive polymer | |
Mönch et al. | A 99.74% efficient capacitor-charging converter using partial power processing for electrocalorics | |
RU2698802C1 (en) | Method for generation of mechanical oscillations and generator for its implementation | |
US20120091979A1 (en) | High gain dc transformer | |
EP3850738B1 (en) | Voltage source converter generating a pulse train using two voltage levels | |
Park et al. | IBC using a single resonant inductor for high-power applications | |
WO2021001888A1 (en) | Power conversion device | |
Haugen et al. | On dimensioning the fundamental brick for a scalable DC-DC converter with energy recovery | |
Galea et al. | Design of a high efficiency wide input range isolated Cuk Dc-Dc converter for grid connected regenerative active loads | |
JP4355523B2 (en) | Current-biased transducer | |
Eitzen et al. | Modular dc-dc converter system for energy harvesting with eaps | |
CN101527526A (en) | Auto-excitation type power supply transformation circuit | |
JP2021035289A (en) | Snubber circuit and power conversion device | |
Pacheco et al. | A bidirectional AC/AC series resonant converter with high frequency link | |
Sen et al. | Medium voltage single-stage single active bridge based solid state transformer | |
Zheng et al. | Soft-switching solid-state transformer (S4T) with reduced conduction loss |