SE507368C2 - Snubberkrets, spänningsomvandlarkrets samt förfarande i en dylik snubberkrets - Google Patents

Snubberkrets, spänningsomvandlarkrets samt förfarande i en dylik snubberkrets

Info

Publication number
SE507368C2
SE507368C2 SE9603409A SE9603409A SE507368C2 SE 507368 C2 SE507368 C2 SE 507368C2 SE 9603409 A SE9603409 A SE 9603409A SE 9603409 A SE9603409 A SE 9603409A SE 507368 C2 SE507368 C2 SE 507368C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
coupling element
voltage
capacitors
capacitor
circuit
Prior art date
Application number
SE9603409A
Other languages
English (en)
Other versions
SE9603409D0 (sv
SE9603409L (sv
Inventor
Bengt Assow
Original Assignee
Ericsson Telefon Ab L M
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ericsson Telefon Ab L M filed Critical Ericsson Telefon Ab L M
Priority to SE9603409A priority Critical patent/SE507368C2/sv
Publication of SE9603409D0 publication Critical patent/SE9603409D0/sv
Priority to CN97198024A priority patent/CN1064189C/zh
Priority to US09/254,980 priority patent/US6101107A/en
Priority to BR9711502A priority patent/BR9711502A/pt
Priority to EP97939308A priority patent/EP0944951A1/en
Priority to PCT/SE1997/001492 priority patent/WO1998012796A1/en
Priority to AU41424/97A priority patent/AU4142497A/en
Publication of SE9603409L publication Critical patent/SE9603409L/sv
Publication of SE507368C2 publication Critical patent/SE507368C2/sv
Priority to HK00102010A priority patent/HK1023002A1/xx

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00Details of apparatus for conversion
    • H02M1/32Means for protecting converters other than automatic disconnection
    • H02M1/34Snubber circuits
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/28Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
    • H02M3/325Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/335Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/08Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage
    • H03K17/081Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage without feedback from the output circuit to the control circuit
    • H03K17/0814Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage without feedback from the output circuit to the control circuit by measures taken in the output circuit
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00Details of apparatus for conversion
    • H02M1/32Means for protecting converters other than automatic disconnection
    • H02M1/34Snubber circuits
    • H02M1/346Passive non-dissipative snubbers
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/10Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)
  • Power Conversion In General (AREA)

Description

lO l5 507 368 kondensatorer, där en första laddas när kopplingselementet slås från och den andra samtidigt urladdas. När kopplingselementet slås till urladdas den uppladdade första kondensatorn.
DE-Al-4 421 249 beskriver en snubberkrets med två seriekretsar vardera bestående av en kondensator i serie med en diod, där seriekretsarna är kopplade parallellt med varsitt kopplingselement. Seriekretsarna är dessutom sammankopplade via ytterligare en seriekrets innefattande en diod och en spole.
Dessa kondensatorer laddas och urladdas i serie och kretsen användes för att ndnska förluster vid till- och frånslag av vilka är kopplingselementen, inkopplade på. primärsidan. av en transformator, genom att ta hand om läckinduktansen i transformatorns primärlindning.
REDoGöRELsE FÖR UPPFINNINGEN Föreliggande uppfinning angriper ett problem med hur man minskar över ett kopplingselement förekommande transienta spänningar som uppstår vid påverkan av kopplingselementet till att börja leda.
En föredragen utröringsform av uppfinningen angriper ett annat problem med hur man minskar läckenergi som förloras i en transformator vid omkoppling i en spänningsomvandlarkrets.
Ett ändamål med föreliggande uppfinning är således att åstadkomma ett förfarande och en anordning som minskar över ett kopplingselement förekommande transienta spänningar som uppstår vid påverkan av kopplingselementet till att börja leda.
Ytterligare ett ändamål med den föreliggande uppfinningen är att minska läckenergi som förloras i en transformator i en lO 3 507 368 spänningsomvandlarkrets vid omkoppling så att omvandlarkretsens verkningsgrad höjes.
Detta åstadkommes genom att minst två kondensatorer uppladdas i serie av en över kopplingselementet påtryckt spänning när kopplingselementet är påverkat till att ej leda ström och urladdas parallellt när kopplingselementet påverkas till att leda så att kopplingselementet ej börjar leda förrän kondensatorerna är helt urladdade.
Detta àstadkommes med en snubberkrets för koppling över ett kopplingselement samt en spänningsomvandlarkrets innefattande ett sådant kopplingselement och en sådan snubberkrets, där snubberkretsen är parallellt kopplad med kopplingslementet samt innefattar en första seriekrets innefattande en första kondensator och en första diod och minst en andra seriekrets parallellt kopplad med den första seriekretsen och innefattande en andra kondensator och åtminstone en andra diod. Alla kondensatorer bildar en kapacitiv seriekrets parallellt med kopplingselementet som har sin början i den första kondensatorn.
Den andra kondensatorn är kopplad till närmast föregående kondensator i den kapacitiva seriekretsen medelst en tredje diod, så att när en spänning är påtryckt över kopplingselementet, och detta första kopplingselement är påverkat till att ej leda ström uppladdas kondensatorerna i serie och när kopplingselementet därefter blir påverkat till att leda ström urladdas kondensatorerna parallellt och kopplingselementet börjar leda först när kondensatorerna har urladdats helt.
Detta åstadkommes även med ett förfarande innefattande stegen uppladdning i serie av minst två kondensatorer med en spänning som är påtryckt över kopplingselementet när kopplingselementet 507 568 påverkas till att ej leda ström och parallell urladdning av kondensatorerna när kopplingselementet därefter påverkas till att leda ström så att kopplingselementet börjar leda först när kondensatorerna har urladdats helt.
En fördel med uppfinningen är att över kopplingselementet uppträdande transienta spänningar minskas.
Flera fördelar erhålles när snubberkretsen enligt uppfinningen är kopplad över ett första kopplingselement i form av en likriktardiod som är kopplad till sekundárlindningen på en transformator i en omvandlare av “fly-back”-typ. För det första undertryckes transienta spänningar som uppträder över nämnda likriktardiod, men även transienta spänningar som uppträder över ett andra kopplingselement kopplat till transformatorns primärlindning undertryckes av denna snubberkrets på sekundärsidan, där det andra kopplingselementet är i form av en kopplingstransistor. Detta ger flera ytterligare fördelar såsom högre verkningsgrad i omvandlarkretsen, mindre förluster vid frånslag av kopplingstransistorn och mindre förluster i transformatorn. Dessa minskade transienter ger dessutom de extra fördelarna av att man ej behöver dimensionera kopplingstransistor och likriktardiod för så höga spänningsnivåer som annars skulle krävas så att mindre och billigare komponenter kan användas. Man får en snubberkrets som undertrycker transienter uppträdande över två olika kopplingselement och således inbesparas en snubberkrets som kanske annars skulle krävas over kopplingstransistorn. Förutom detta erhålles även högre uteffekt i en sådan spänningsomvandlarkrets av “fly-back”-typ. l5 » 507 368 Uppfinningen kommer nu att beskrivas närmare med hjälp av föredragna utföringsformer och med hänvisning till bifogade figurer.
FIGURBESKRIVNING Fig. 1 visar ett kretsschema över en spänningsomvandlarkrets av “fly-back”-typ som innefattar en snubberkrets enligt uppfinningen, fig. 2A visar några olika spänningar som uppträder i en spänningsomvandlarkrets av “fly-back”-typ som saknar snubberkrets, fig. 2B visar samma spänningar som i fig. 2A men för en spänningsomvandlarkrets som innefattar en snubberkrets enligt uppfinningen och fig. 3 visar en alternativ utföringsform av snubberkretsen enligt uppfinningen.
FÖREDRAGNA UTFÖRINGSFORMER I fig. 1 visas ett kretsschema över en spänningsomvandlarkrets av '“fly-back”-typ innefattande snubberkretsen enligt uppfinningen. Spänningsomvandlarkretsen har en ingång som även är en ingång på en likriktarbrygga DB. På denna ingång mottages fràn ett växelspänningsnät en växelspänning Vw. (ej visat).
Diodbryggan DB har en utgång, över vilken en första lagringskondensator CP är' kopplad. Parallellt ned. den första lagringskondensatorn CP är en seriekrets kopplad och som innefattar ett styrbart andra kopplingselement SW1 i form av en PWM-styrd transistor samt primärlindningen av en transformator TRl. Transformatorn TRl har en sekundärlindning med en första anslutningsklämma ansluten till en första anslutningsklämma pà en andra lagringskondensator Cm via ett första kopplingselement lO 507 368 6 DF i form av en likriktardiod. Sekundärlindningen har en andra anslutningsklämma direkt ansluten till en andra anslutningsklämma pà den andra lagringskondensatorn Qx. Den andra lagringskondensatorns C* båda anslutningsklämmor utgör även utgång på spänningsomvandlarkretsen och en last kan således kopplas till dessa. Snubberkretsen enligt uppfinningen är parallellt kopplad med likriktardioden DF, vilken har en första ände eller sin anod ansluten till transformatorns TRl sekundärlindning och en andra ände eller sin katod till den andra lagringskondensatorn Cm. Snubberkretsen innefattar en första seriekrets innefattande en första kondensator Cl i serie med en första diod Dl och en andra seriekrets innefattande en andra kondensator C2 i serie med en andra diod D2, vilken andra seriekrets är parallellt kopplad med den första seriekretsen. En tredje diod D3 är kopplad mellan hopkopplingspunkten mellan den första kondensatorn Cl och den första dioden Dl och hopkopplingspunkten. mellan den andra dioden. D2 och. den andra kondensatorn C2. Vidare är den första kondensatorn Cl ansluten till likriktardiodens DF anod och till den första diodens Dl anod. Följaktligen är den första diodens Dl katod ansluten till likriktardiodens DF katod. Den andra diodens D2 anod är ansluten till likriktardiodens DF anod. Den tredje dioden D3 är slutligen ansluten till den första kondensatorn Cl med sin katod. De första och andra kondensatorerna Cl och C2 bildar, genom kontakten via den tredje dioden D3, en kapactiv krets parallellt med det första kopplingselementet DF som har sin början i den första kondensatorn Cl. I figuren är dessutom spänningen Vl över transformatorns TRl sekundärlindning, spänningen Kg: över den andra lagringskondensatorn Qx, och spänningen Vän över det andra kopplingselementet SWl angivna. l5 7 - 507 368 Spänningsomvandlarkretsen fungerar väsentligen pà följande sätt. Växelspänningen Vm helvåglikriktas i diodbryggan DB och laddar den första lagringskondensatorn CP. Den första lagringskondensatorn CP användes sedan till att strömförsörja transformatorn TRl. Ström matas in i transformatorn TRl varje gång det andra kopplingselementet SWl slås till. Strömmen kommer då från den första lagringskondensatorn CP när den helvågslikriktade inspänningen är lägre än spänningen över den första lagringskondensatorn CP och annars direkt från växelspänningsnätet. Omkopplingen av det andra kopplingselementet SWl är åstadkommen genom pulsbreddsstyrning (PWM Pulse Width Modulation), där pulserna väsentligen bestämmes av spänningen över den andra lagringskondensatorn Cgr eller av strömmen genom det andra kopplingselementet SWl. Allt detta är för' övrigt något som är välkänt för fackmannen på området.
Strömmen som avges av växelspänningsnätet eller den första lagringskondensatorn CP går således in i transformatorns TRl primärlindning när det andra kopplingselementet SWl är tillslaget och transformeras i transformatorn för att väsentligen mata ström till den andra lagringskondensatorn CUT när det andra kopplingselementet SWl slås från. Den andra lagringskondensatorn Cm- laddas således upp av transformatorn TRl och hindras från att urladdas tillbaka in i sekundärlindningen av' det första kopplingselementet DF. Detta gär till sä att när det andra kopplingselementet SWl leder ström, och ström således går genom transformatorns TRl primärlindning, så sänkes spänningen över primärlindningen, vilken spänning transformeras och således sänker spänningen V1 över sekundärlindningen. Därmed uppstår en spänningsskillnad över det första kopplingselementet som är lika med spänningen \QT över den andra lagringskondensatorn Cm nunus spänningen V1 över sekundärlindningen. Det första kopplingselementet DF har lO 507 368 således en potential vid sin anod som bestämmes av spänningen V1 och en potential vid sin katod som bestämmas av spänningen Vma Denna spänningsskillnad påverkar det första kopplingselementet DF till att ej leda ström. När så det andra kopplingselementet eller SWl stänges leda påverkas till att ej ström får transformatorns TRl primärlindning en hög spänning som transformeras till sekundärlindningen, vilken sekundärlindning får en hög spänningsnivå över sig som väsentligen är lika med spänningen Vm. över den andra lagringskondensatorn Cm, Denna spänning Vl över sekundärlindningen påverkar det första kopplingselementet DF till att leda ström. Den andra lagringskondensatorn CUT användes sedan till att strömförsörja en last (ej visad) som är ansluten till spänningsomvandlarkretsen_ Transformatorn TRl ser till att hålla den andra lagringskondensatorn CUT vid en väsentligen konstant utspänning Vw. Allt detta är något som är välkänt för fackmannen på området.
Hur snubberkretsen. enligt uppfinningen arbetar kommer nu att beskrivas närmare under hänvisning till fig. 2A och 2B. Pig. 2A visar spänningsvariazioner i en spänningsomvandlarkrets av “fly- back”-typ som saknar snubberkrets. Dessa spänningar är uppmätta efter uppladdningsförloppet, det vill säga de första och andra lagringskondensatorerna CP, CU; är båda fullt laddade till den nivå de skall arbeta vid. I denna figur visas i en översta kurva spänningen Vän över det andra kopplingselementet SWI när detta slås till och sedan från. Såsom framgår av denna kurva uppträder en kraftig spik i spänningen Vän över detta andra kopplingselement SWl när det slås från för att ej leda. I en undre kurva av fig. 2A visas den samtidigt uppträdande spänningen V1 över transformatorns TRl sekundärlindning. Såsom framgår av denna undre kurva i fig. 2A, så har denna 507 368 sekundärlindning en hög spänningsnivå VH när spänningen Vän över det andra kopplingselementet SW1 har en hög spänningsnivå och sjunker till en låg nivå VL samtidigt som kopplingsorganet SWl slås till. Den höga spänningsnivån VH är väsentligen lika med eller något större än spänningen VW? över den andra lagringskondensatorn. Spänningen har dock en transient vid omslaget till den låga nivån VL som är betydligt lägre än denna låga nivå VL. Därefter bibehålles väsentligen den låga nivån VL tills det andra kopplingselementet SWl åter slås från, .vid vilket tillfälle spänningen åter stiger till den höga nivån VH.
Vad som händer är det följande. Till att börja med är det första kopplingselementet DF påverkat till att leda på grund av att det andra kopplingselementet SWl är frånslaget, och sekundärlindningen har den höga spänningsnivån VH över sig som lika med spänningen VW over den andra skede är väsentligen lagringskondensatorn Qn. I detta strömförsörjes denna andra lagringskondensator GH av transformatorn TRl. När så det andra kopplingselementet Swl slås till påverkas det första kopplingselementet DF till att ej leda genom at: spänningen V1 över transformatorns TRI sekundärlindning sjunker till den låga nivån VL. Dock är detta första kopplingselement DF trögt, på grund av att det är dimensionerat för att klara av stora strömmar för matning av den andra lagringskondensatorn CU: och lasten, så det spärrar ej direkt, varför en viss ström går från den andra lagringskondensatorn Cvr till transíormatorn TRl. På grund av denna backström uppstår spänningstransienten i den undre kurvan av fig. 2A. När sedan det andra kopplingselementet SWl slås till för att påverka det första kopplingselementet DF till att åter börja leda, uppträder en kraftig spänningstransient över detta andra kopplingselement SWl. lO F; UI 507 568 10A Ovan nämnda transienter gör att energi förloras i spänningsomvandlarkretsen och därmed försämras dess verkningsgrad. Dessutom måste ingående komponenter såsom kopplingselement väljas tillräckligt stora för att tåla de spänningstransienter som uppträder över dem. Transformatorn måste också väljas för att klara av dessa större spänningar.
Detta leder till användning av onödigt stora och dyra komponenter i en sådan krets. Lösningen på detta är användningen av snubberkretsen enligt uppfinningen som kommer att förklaras närmare nedan i anslutning till fig. 1 och 2B.
Fig. 2B visar motsvarande spänningar som i fig. 2A, men för en spänningsomvandlarkrets som innefattar snubberkretsen enligt uppfinningen. Spänningarna liknar i vissa avseenden spänningarna som visas i fig. 2A och därför kommer endast skillnaderna att belysas här. Spänningen över det andra kopplingselementet SWl är väsentligen identisk med motsvarande kurva i fig. 2A fram till det att det andra kopplingselementet SWl slutar leda. Spänningen uppvisar ej någon transient när kopplingselementet SWl slutar leda utan en ökning till en viss spänningsnivå exempelvis något under den högsta spänningsnivån. Spänningen sjunker sedan något för att därefter åter kurva stiga till den höga nivån. Denna saknar således spänningstransient. Kurvan för spänningen V1 över transformatorns sekundärlindning har en betydligt reducerad transient när det andra kopplingselementet börjar leda och uppvisar, vid det tillfälle då det andra kopplingselementet SWl slås från, en momentan spänningsökning till cirka hälften av den höga spänningsnivån VH och därefter en spänningsökning till denna höga spänningsnivå VH, det vill säga till samma spänningsnivå Vw. som år påtryckt över den andra lagringskondensatorn CUT eller en något högre spänningsnivå på l5 grund av att denna andra lagringskondensator har urladdats något för att strömförsörja lasten.
Vad som händer är det följande. När det andra kopplingselementet SWl börjar leda sjunker såsom tidigare nämnts spänningen Vl över transformatorns sekundärlindning till sin låga nivå VL och därvid uppstår ett spänningsfall över det första kopplingselementet DF, så att detta påverkas till att ej leda ström. Spänningsskillnaden mellan spänningen Vw över den andra lagringskondensatorn CUT och spänningen Vl över transformatorns TR1 sekundärlindning alstrar en ström som väsentligen laddar den första och andra kondensatorn Cl och C2 i serie via den tredje dioden D3. Dessa kondensatorer har i denna utföringsform samma storlek och därför hamnar halva spänningsskillnaden över den första kondensatorn och halva spänningsskillnaden över den andra kondensatorn. Dessa kondensatorer upptar således väsentligen all energi som år lagrad i en läckinduktans som existerar mellan transformatorns primär- och sekundärlindning, vilken energi har uppkommit på grund av likriktardiodens DF tröghet samt den ström som går i backriktningen i denna likriktardiod DF vid frånslaget. När sedan det andra kopplingselementet SWl slutar leda ström stiger spänningen V1 över transformatorns TR1 sekundårlindning momentant till cirka halva den höga nivån VH, då de första och andra kondensatorerna Cl och C2 börjar urladdas i riktning mot den andra lagringskondensatorn Cw. Laddningen i / de första och andra kondensatorerna Cl och C2 användes således till att ladda den andra lagringskondensatorn Cm- och kommer således lasten tillgodo. Vid detta tillfälle år spänningen Vl över sekundàrlindningen adderat med spänningen över den första kondensatorn Cl 'väsentligen lika med spänningen 'Vm. över den andra lagringskondensatorn CU, Urladdningen av den första och andra kondensatorn Cl och C2 sker parallellt och syns genom att lO 587 368 12 spänningen i den undre kurvan av fig. 2B ökar. Detta hindrar det första kopplingselementet DF från att börja leda och det leder inte förrän de första och andra kondensatorerna Cl och C2 har urladdats helt. Denna urladdning av kondensatorerna bromsar i sin tur spänningshöjningen över transformatorns TR1 primärsida, vilket avspeglar sig i spänningen Vän över det andra kopplingselementet SWl. Därmed hindras den kraftiga spänningstransient som annars skulle uppträda över detta andra kopplingselement.
Med snubberkretsen enligt uppfinning har man därmed åstadkommit inte endast minskning av spänningstransienter som uppträder över det kopplingselement, det första, som snubberkretsen är kopplad över, utan även av spänningstransienter som uppträder över ett annat kopplingselement, det andra.
Detta gör att enklare och billigare kretsar kan användas som kopplingselement samt att en enklare och billigare transformator kan användas än. vad som annars skulle vara fallet i spänningsomvandlarkretsar av “fly- back”-typ. Dessutom kan man inbespara en extra snubberkrets som annars skulle behövas över det andra kopplingselementet.
Uppfinningen kan varieras på många sätt. Ett sätt är att använda fler kondensatorer som uppladdas i serie och urladdas parallellt. En sädan variant av snubberkretsen visas i fig. 3.
Den i fig. 3 visade snubberkretsen har varierats pá så sätt i jämförelse med snubberkretsen i fig. 1 att den förutom komponenterna i snubberkretsen i fig. l dessutom innefattar en tredje seriekrets innefattande en fjärde diod D4 som är ansluten till det första kopplingselementets DF anod med sin anod och till en tredje kondensator C3 med sin katod, vilken tredje kondensator C3 är ansluten till anoden på en femte diod D5, vilken femte diods D5 katod är ansluten till det första 13 507 368 kopplingselementets DF katod. Den tredje dioden D3 är med sin katod kopplad till hopkopplingspunkten mellan den tredje kondensatorn C3 och den femte dioden D5 i stället för till hopkopplingspunkten mellan den första dioden Dl och den första kondensatorn Cl som i fig. l. En sjätte diod D6 har med sin anod förbundits med hopkopplingspunkten mellan den fjärde dioden D4 och den tredje kondensatorn C3 i den tredje seriekretsen och med sin katod till hopkopplingspunkten mellan den första dioden Dl och den första kondensatorn Cl i den första seriekretsen.
Denna snubberkrets fungerar som så att de tre kondensatorerna Cl, C2 och C3 bildar en kapacitiv seriekrets med början i den första kondensatorn Cl och slut i den andra kondensatorn C2 och där den tredje kondensatorn C3 befinner sig i mitten.
Kondensatorerna uppladdas i serie och urladdas parallellt. Vad som skiljer denna utföringsform från den förra är att den parallella urladdningen sker i ett senare skede på spänningskurvan och börjar vid en högre spänningsnivå än vad som visas i fig. 2B, vilken är väsentligen 2/3 av den höga spänningsnivàn hos spänningen över sekundärlindningen och därför kan en kortare urladdningsperiod erhållas.
Det gär givetvis att koppla in fler seriekretsar som den tredje mellan den första och andra seriekretsen. Vad som är 'iktigt då är att den diod som förbinder en kondensator högre upp i serien med en kondensator längre ned i serien är kopplad mellan kondensatorn högre upp i serien vid dess hopkopplingspunkt med ansluten till första en diod som är anoden pä det kopplingselementet, och är kopplad till kondensatorn längre ned i serien vid dess hopkopplingspunkt med en diod som är ansluten till det första kopplingselementets katod. Den spänningsnivå där kondensatorerna börjar urladdas höjes dä i beroende av antalet lO 507 568 14 kondensatorer. Fyra kondensatorer gör att urladdningen börjar vid 3/4 av den höga spänningsnivàn över sekundärlindningen, fem kondensatorer vid 4/5 av den höga spänningsnivàn och så vidare.
Snubberkretsen kan även 'varieras genom att välja värdena pä kondensatorerna olika och dä börjar kondensatorerna leda vid olika nivåer för spänningen över transformatorns sekundärlindning och minst en. börjar urladdas före de andra kondensatorerna.
För' övrigt är kondensatorerna i snubberkretsen dimensionerade efter läckinduktansen i transformatorn och för att få ned störningarna, den första lagringskondensatorn efter periodtiden för växelspänningen pà det elektriska nätet och den andra lagringskondensatorn efter rippelströmmen frän det första kopplingselementet. Detta gör att kondensatorerna i snubberkretsen är mycket mindre än lagringskondensatorerna.
Dioderna i snubberkretsen är även mycket mindre och snabbare än den diod som användes som första kopplingselement, eftersom strömmarna som gär i snubberkretsen, på grund av de mindre kondensatorerna, är mycket mindre än strömmarna i spänningsomvandlarkretsen i övrigt. begränsad till spänningsomvandlarkretsar av “fly-back”-typ, utan kan även användas i andra former av spänningsomvandlarkretsar. Snubberkretsen är ej heller begränsad till att användas i spänningsomvandlarkretsar, utan kan tänkas användas varhelst kopplingselement av någon typ användes. Det första kopplingselementet behöver ej heller vara en diod, det kan även vara en transistor, tyristor eller någon annan typ av kopplingselement. ~ sn? ses Uppfinningen är således inte begränsad till de ovan beskrivna och j. figurerna visade utföringsformerna, utan kan nmdifieras inom ramen för de bifogade patentkraven.

Claims (15)

10 l5 20 25 507 568 16 PATENTKRAV
1. Snubberkrets för inkoppling över ett första kopplingselement (DF) som år påverkbart till att leda och ej leda ström och innefattande en första seriekrets innefattande en första kondensator (Cl) och en första diod (Dl), vilken första seriekrets är parallellt kopplad med det första kopplingselementet, k ä n n e t e c k n a d av minst en andra seriekrets parallellt kopplad med den första seriekretsen och innefattande en andra kondensator (CZ) och åtminstone en andra diod v(D2), varvid alla kondensatorer bildar en kapacitiv seriekrets parallellt med det första kopplingselementet (DF) som börjar med den första kondensatorn vartill den andra I kondensatorn (C2) är kopplad till närmast föregående kondensator i den kapacitiva seriekretsen medelst en tredje diod (D3), så att när en spänning är påtryckt över det första kopplingselementet (DF) och detta första kopplingselement är påverkat till att ej leda ström uppladdas kondensatorerna (Cl, C2) i serie, och när det första kopplingselementet därefter blir påverkat till att leda ström urladdas kondensatorerna parallellt och det första kopplingselementet börjar leda först när kondensatorerna har urladdats helt.
2. Snubberkrets enligt patentkravet ln k ä n n e t e c k n a d av att kopplingslementet (DF) har en första och en andra ände, varvid den första dioden (Dl) är ansluten till den andra änden och den andra dioden (D2) till den första änden.
3. Snubberkrets enligt patentkravet 2, k ä n n e t e c k n a d av att den första dioden (Dl) är ansluten till den andra änden med sin katod och den andra dioden (D2) till den första änden med sin anod. 10 15 20 507 368 17
4. Snubberkrets enligt något föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a d av minst en tredje seriekrets parallellt med det första kopplingselementet (DF) och innefattande en tredje kondensator (C3) kopplad mellan en fjärde diod (D4) och en femte diod (D5), vilken tredje kondensator är kopplad, i den kapacitiva seriekretsen, mellan den första och andra kondensatorn (Cl, C2) och till närmast föregående kondensator medelst en sjätte diod (D6).
5. Snubberkrets enligt något föregående patentkrav, k à n n e t e c k n a d av att det första kopplingelementet (DF) endast leder ström från den första till den andra änden.
6. Snubberkrets enligt något föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a d av att det första kopplingselementet (DF) är innefattat i en spänningsomvandlarkrets.
7. Snubberkrets enligt något föregående patentkrav, '1 k à n n e t e c k n a d av att det diod kopplad till första kopplingselementet (DF) är en sekundärlindningen av en transformator (TRl) i en omvandlarkrets av fly-back-typ.
8. Spänningsomvandlarkrets innefattande ett första kopplingselement (DF) som är påverkbart till att leda och ej leda ström och över vilket en snubberkrets år kopplad, vilken snubberkrets innefattar en första seriekrets innefattande en första kondensator (Cl) och en första diod (Dl), vilken första seriekrets är parallellt kopplad med det första kopplingslementet, k ä n n e t e c k n a d av minst en andra seriekrets parallellt kopplad med den första seriekretsen och innefattande en andra kondensator (C2) och åtminstone en andra diod (D2), varvid alla kondensatorer i snubberkretsen bildar en kapacitiv seriekrets parallellt med det första 10 20 25 30 507 368 kopplingselementet (DF) som börjar med den första kondensatorn (Cl), vartill den andra kondensatorn (C2) är kopplad till närmast föregående kondensator i den kapacitiva seriekretsen medelst en tredje diod (D3), sä att när en spänning är pàtryckt över det första kopplingselementet (DF) och detta första kopplingselement är påverkat till att ej leda ström uppladdas kondensatorerna (Cl, C2) i serie, och när det första kopplingselementet därefter blir påverkat till att leda ström urladdas kondensatorerna parallellt och det första kopplingselementet börjar leda först när kondensatorerna har urladdats helt.
9. Spänningsomvandlarkrets enligt patentkravet 8, k ä n n e t e c k n a d. av att späningsomvandlarkretsen, är av fly-back-typ innefattande en transformator (TRl) och att det första kopplingselementet (DF) är en diod kopplad till en sekundärlindning av denna transformator.
10. Spänningsomvandlarkrets enligt något av patentkraven 8 eller 9, k ä n n e t e c k n a d av ett andra kopplingselement (SWl) förbundet med det första kopplingselementet via en primärlindning av transformatorn (TRl).
11. ll. Förfarande för att minska över ett första opplingselement (DF) förekommande transienta spänningar som uppstår när det första kopplingselementet pâverkas till att börja leda ström och där det första kopplingselementet är pàverkbart till att leda och ej leda ström, k ä n n e t e c k n a t av uppladdning i serie av minst tvä kondensatorer (Cl, C2) med en spänning som är påtryckt över det första kopplingselementet när detta första kopplingselement påverkas till att ej leda ström och parallell urladdning av kondensatorerna när det första kopplingselementet därefter påverkas till att leda ström, så att det första lO 15 20 25 30 19 507 ses kopplingselementet börjar leda först när kondensatorerna har urladdats helt.
12. Förfarande enligt patentkravet 11, k ä n n e t e c k n a t av att en första ände av det första kopplingselementet (DF) har en spänningspotential (V1) som varierar mellan en första lägre nivå (VL) och en andra högre nivå (VH), att en andra ände av det första kopplingselementet har en spänningspotential (Vu) som är väsentligen lika med eller något lägre än den högre spänningsnivån (VH), att spänningen som år påtryckt över det första kopplingselementet är lika med spänningspotentialen vid den andra änden minus spänningspotentialen vid den första änden, att det första kopplingselementet leder strån i riktning från den första till den andra änden och att kondensatorerna urladdas i samma riktning som det första kopplingselementet leder ström.
13. Förfarande enligt patentkravet 12, k ä n n e t e c k n a t av att uppladdningen i serie innefattar uppladdning av kondensatorerna (Cl, C2) till lika stora spänningsnivåer och den parallella urladdningen innefattar att urladdningen påbörjas väsentligen samtidigt för alla kondensatorer när' spänningspotentialen (VH) vid. den första änden. av det första kopplingselementet adderat med spänningen över någon av kondensatorerna är väsentligen lika med spänningspotentialen vid den andra änden (VUQ.
14. Förfarande enligt patentkravet 12, k ä n n e t e c k n a t av att uppladdningen i serie innefattar uppladdning av minst en första kondensator till en spänningsnivå som är högre än ~ spänningsnivåerna över de andra kondensatorerna och den parallella urladdningen innefattar att nämnda första kondensator eller kondensatorer först urladdas, när spänningspotentialen vid den första änden av det första kopplingselementet adderat med 10 507 568 20 spänningen över nämnda första kondensator eller kondensatorer är väsentligen lika med spänningspotentialen vid den andra änden, till det att spänningen över den eller dem har sjunkit till en spänningsnivå som minst en andra av kondensatorerna har, varefter de första och andra kondensatorerna urladdas parallellt med varandra.
15. Förfarande enligt patentkravet 12, k ä n n e t e c k n a t av att spänningsvariationerna vid det första kopplingselementets ände är àstadkomna ( vSWl ) (SW1) (DF) första genom en pulsformig spänningsvariation alstrad av ett styrbart andra kopplingselement som har transformerats.
SE9603409A 1996-09-18 1996-09-18 Snubberkrets, spänningsomvandlarkrets samt förfarande i en dylik snubberkrets SE507368C2 (sv)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9603409A SE507368C2 (sv) 1996-09-18 1996-09-18 Snubberkrets, spänningsomvandlarkrets samt förfarande i en dylik snubberkrets
CN97198024A CN1064189C (zh) 1996-09-18 1997-09-08 缓冲器电路,电压变换电路和在该缓冲器电路中的方法
US09/254,980 US6101107A (en) 1996-09-18 1997-09-08 Snubber circuit, voltage converter circuit and method in such a snubber circuit
BR9711502A BR9711502A (pt) 1996-09-18 1997-09-08 Circuit de reten-ao para a conexÆo atraves de um primeiro elemento de acoplamento circuito de conversor de voltagem que compreende um primeiro elemento de acoplamento e processo de redu-Æo de voltagens transientes presentes atraves de um primeiro elemento de acoplamento
EP97939308A EP0944951A1 (en) 1996-09-18 1997-09-08 Snubber circuit, voltage converter circuit and method in such a snubber circuit
PCT/SE1997/001492 WO1998012796A1 (en) 1996-09-18 1997-09-08 Snubber circuit, voltage converter circuit and method in such a snubber circuit
AU41424/97A AU4142497A (en) 1996-09-18 1997-09-08 Snubber circuit, voltage converter circuit and method in such a snubber circuit
HK00102010A HK1023002A1 (en) 1996-09-18 2000-04-03 Snubber circuit, voltage converter circuit and method in such a snubber circuit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9603409A SE507368C2 (sv) 1996-09-18 1996-09-18 Snubberkrets, spänningsomvandlarkrets samt förfarande i en dylik snubberkrets

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE9603409D0 SE9603409D0 (sv) 1996-09-18
SE9603409L SE9603409L (sv) 1998-03-19
SE507368C2 true SE507368C2 (sv) 1998-05-18

Family

ID=20403937

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE9603409A SE507368C2 (sv) 1996-09-18 1996-09-18 Snubberkrets, spänningsomvandlarkrets samt förfarande i en dylik snubberkrets

Country Status (8)

Country Link
US (1) US6101107A (sv)
EP (1) EP0944951A1 (sv)
CN (1) CN1064189C (sv)
AU (1) AU4142497A (sv)
BR (1) BR9711502A (sv)
HK (1) HK1023002A1 (sv)
SE (1) SE507368C2 (sv)
WO (1) WO1998012796A1 (sv)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1222732A2 (en) * 1999-10-01 2002-07-17 Online Power Supply, Inc. Non-saturating magnetic element(s) power converters and surge protection
US6272025B1 (en) 1999-10-01 2001-08-07 Online Power Supply, Inc. Individual for distributed non-saturated magnetic element(s) (referenced herein as NSME) power converters
US6952355B2 (en) 2002-07-22 2005-10-04 Ops Power Llc Two-stage converter using low permeability magnetics
US20050248963A1 (en) * 2004-05-07 2005-11-10 Cheng Chung Y Circuit for controlling the reverse recovery current in a blocking diode
US7375984B2 (en) 2006-06-16 2008-05-20 Astec Custom Power (Hk) Ltd. Zero voltage zero current switching converter
US20080071887A1 (en) * 2006-09-19 2008-03-20 Microsoft Corporation Intelligent translation of electronic data interchange documents to extensible markup language representations
JP5186829B2 (ja) * 2007-08-07 2013-04-24 ダイキン工業株式会社 直接形電力変換装置
EP2713488B1 (en) * 2012-09-28 2020-04-15 OSRAM GmbH Electronic converter, and related lighting system and method of operating an electronic converter
JP5765591B2 (ja) * 2013-04-18 2015-08-19 株式会社デンソー 電源装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4805079A (en) * 1986-05-06 1989-02-14 U.S. Philips Corp. Switched voltage converter
JP3173068B2 (ja) * 1991-10-22 2001-06-04 株式会社日立製作所 電力変換器
US5351179A (en) * 1993-03-05 1994-09-27 Digital Equipment Corporation Lossless active snubber for half-bridge output rectifiers
CN1035972C (zh) * 1993-04-06 1997-09-24 整流器技术太平洋Pty公司 缓冲器
JPH0767332A (ja) * 1993-06-17 1995-03-10 Fuji Electric Co Ltd スイッチング電源のスナバ回路
US5923547A (en) * 1998-01-22 1999-07-13 Lucent Technologies Snubber circuit for a power converter and method of operation thereof
US5982646A (en) * 1998-06-30 1999-11-09 General Electric Company Voltage clamp snubbers for three level converter
US5986904A (en) * 1998-11-05 1999-11-16 Lucent Technologies, Inc. Self-regulating lossless snubber circuit

Also Published As

Publication number Publication date
AU4142497A (en) 1998-04-14
US6101107A (en) 2000-08-08
SE9603409D0 (sv) 1996-09-18
BR9711502A (pt) 1999-08-24
EP0944951A1 (en) 1999-09-29
WO1998012796A1 (en) 1998-03-26
HK1023002A1 (en) 2000-08-25
CN1064189C (zh) 2001-04-04
CN1231079A (zh) 1999-10-06
SE9603409L (sv) 1998-03-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6813170B2 (en) Multiple output power supply having soft start protection for load over-current or short circuit conditions
JP4735072B2 (ja) スイッチング電源装置
RU2383960C2 (ru) Электронное отключающее устройство, оснащенное схемой электропитания, содержащей средство повышения напряжения, и автоматический выключатель, содержащий одно такое отключающее устройство
US6493245B1 (en) Inrush current control for AC to DC converters
SE511059C2 (sv) Förfarande och anordning för effektomvandling.
JP2017221101A (ja) 力率補正付き電源および出力参照型エネルギー蓄積器
EP0859453B1 (en) Power supply circuit for a control circuit
CN108306495B (zh) 用于开关式电源的双阶段Vcc充电
SE510404C2 (sv) Anordning och förfaranden för att mata energi från en växelspänningskälla
US5457379A (en) High efficiency switch mode regulator
SE507368C2 (sv) Snubberkrets, spänningsomvandlarkrets samt förfarande i en dylik snubberkrets
JP5395571B2 (ja) 直流電源装置
US11101738B2 (en) Power converter and control method thereof and power supply system
WO2018155080A1 (ja) 電源装置および電源ユニット
JP2006158073A (ja) キャパシタの充放電方法および電力変換装置
US7456615B2 (en) Charging arrangement for capacitor means
CN1188941C (zh) 电源转换器的线路异常检测与保护装置与方法
US6046916A (en) High and low d.c. voltage power supply
JP4285758B2 (ja) 携帯用単巻変圧器
EP0740384B1 (en) Startup protection for a switch mode power supply
KR20200015380A (ko) 전원 회로
EP0112096B1 (en) Gate circuit for gate turn-off thyristor
JP7315605B2 (ja) スイッチング電源装置
RU2214671C2 (ru) Повышающий преобразователь постоянного напряжения в постоянное
JPH05219743A (ja) 降圧チヨッパ回路の力率改善方法

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed