Выходной блок многоячейкового преобразователя Советский патент 1988 года по МПК H01L25/00 

(21)4038227/24-07

(22)20.03.86

(46) 07.04.88. Бюл. № 13

(71)Научно-исследовательский инсти тут автоматики и электромеханики при Томском институте автоматизированных систем управления и радиоэлектроники

(72)А.Ю.Башкиров, В.Ф.Кощевец и Б.Р.Перов

(53) 621.315 (088.8)

(56) Патент ЕПВ(ЕР) № 0086483,

кл. Н 02 М 1/00, 1983.

Патент Cl JA № 4292665, кл. 363-141, 1981.

/2 г2 1Э 19

(54) ВЫХОДНОЙ БЛОК МНОГОЯЧЕЙКОВОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ

(57) Изобретение относится к электро- технике. Цель изобретения - снижение массы и габаритов, повышение техноло - гичности изготовления и возможность унифика1щи. Поставленная цель достигается тем, что выходной блок многоячейкового преобразователя содержит трансформатор, состоящий из магнито- провода 1 с первичной 2 и вторичьш- ми 3, 4 одновитковыми обмотками, два теплоотвода 5, 6 снабженных ребрами, диоды 7, 8, тоководы 11, 12 с выходными клеммами, конденсаторы фильтров. 16 1 2 7 ZO 21

Ф

(Л

00

00

о vj

Фиг.1

Первая и вторая вторичные одновитко вые обмотки выполнены в виде стерж ней. На стержнях размещены две груп- пы магнитопроводов с первичными об- мотками, разделен1шх изоляционными прокладками 15. На одноименных кон цах стержней закреплены теплоотводы. Диоды, установленные на теплоотво дах, подсоединены к первому токово- ду, через отверстия в котором пропу- .щены изолированные вторые концы

стержней. На вторых концах стержней закреплен второй токовод. Между тоководами расположена батарея конден- саторов фильтра 18. Теплоотвод вы полнен из двух пластин медной и алюминиевой. Проводники, соединяющие диоды с первым тоководом, выполнены из нескольких жил, равномерно рас- пределенных по поверхности магнито- проводов с первичными обмотками. 2 3. п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к электро- технике, а именно к выходным блокам многоя.чейковых преобразователей на пряжения со звеном повышенной частоты.,

Целью изобретения является сниже-- ние массы и габаритов, повышение, технологичности изготовления и возмож ность унификации.

, На фиг.1 показан предлагаемый блок, общий вид; на фиг.2 - разрез на фиг. .

Выходной блок многоячейкового пре- образователя содержит трансформатор, , состоящий из магнитопровода 1 с пер вичной 2 и вторичными 3 и 4 одновит - новыми обмотками, два теплоотвода 5 и 6, снабженных ребрами, первую 7 и вторую 8 группы диодов, установлен- ных соответственно на первом 5 и вто ром 6 теплоотводах и электрически с ними связанных, выходные клеммы 9 и 10 с тоководами 11 и 12, обеспечивакг щими установку конденсаторов фильт ров, первая 3 и вторая 4 вторичные одновитковые обмотки выполнены в ви- де стержней, на которых размещены со ответственно первая 13 и вторая 14 группы из п магнитопроводов 1 с пер вичными 2 обмотками, разделенных изо ляционными прокладками 15, причем на одноименных концах первого 3 и второ го 4 стержней закреплены соответственно первый 5 и второй 6 теплоотво ды с диодами 7 и 8, электрически соединенными с ними анодами (катодами), катоды (пноды) которых посредством

проводников 16, расположенных снару- жи магнитопроводов 1 с первичными 2 обмотками, подсоединены к первому 11 тоководу, через отверстия в котором, пропущены изолированные прокладками 17 вторые KOHuj i первого 3 и второго 4 стержней, на которых закреплен вто рой 12 токовод, между первым 11 и вторым 12 тоководами расположена батарея конденсаторов 18 фильтра, корпуса конденсаторов 18 отделены от тоководов 11 и 12 изоляционными прокладками 19.

Каждый теплоотвод 5 и 6 выполнен из двух пластин, медной 20 и алюминиевой 21, соединенных вместе и расположенных таким образом, что диоды 7 и 8 установлены со стороны медной 20 пластины, причем алюминиевая пластина снабжена ребрами. Проводники 16 расположенные снаружи магнитопроводов 1 с первичными обмотками 2, мо- гут быть выполнены каждый из m параллельных жил с суммарным сечением, равным сечению одного проводника 16, причем жилы равномерно распределены по поверхности магнитопроводов 1 с первичными обмотками 2. Первая 7 и I вторая S группы диодов расположены соответственно на теплоотводах 5 и 6 равномерно по окружности. Аналогично размещены конденсаторы 18 фильтра. Одноименные выводы конденсаторов 18 присоединены к второму тоководу 12 пайкой, другие выводы совместно с проводниками 16 подсоединены к первому тоководу 11 винтом 22«

Диоды 7 и 8 и проводники 16 соединяются посредством пайки.

Выходной блок работает следующим образом.

К первичным обмоткам 2, располо женным на магнитопроводах 1, прикладывается напряжение повышенной частоты, сформированное однотактными инверторами. Число магнитопроводов равно числу однотактных инверторов в преобразователе. Магнитньй поток Б каждом из п магнитопроводов можно модулировать независимо. Суммирование ЭДС, наведенных этими магнитными потоками, происходит в каждом из двух общих контуров, которые образованы стержнями 3 и 4, проходящими со ответственно внутри первой 13 и второй 14 групп магнитопроводов с первичными обмотками. Исключить влияние магнитопровода трансформатора, не участвующего в передаче энергии, на ток в общем контуре можно закорачивая его первичную обмотку при помощи ключей соответствующего однотактного инвертора. Б первый полупериод частоты пр еобразования выходное напряжение, наведенное в стержне.3, выпрямляется группой диодов 7, во второй полупериод выходное напряжение, наведенное в стержне 4, выпрямляется группой диодов 8. Фильтр, состоящий из конденсаторов 18, служит для сглаживания высокочастотных пульсаций.

Таким образом, использование пластин тоководов, теплоотводов, стержней вторичных обмоток в качестве элементов несушей конструкции позволяет сократить количество деталей, а следовательно, снизить массу и габариты повысить технологичность изготовления и возможности унификации. Предложенная компановка позволяет уменьшить количество меди во вторичных обмотках за счет исключения лобовых частей и в со-единительных проводниках за счет исключения проводников, соединяющих выводы вторичных обмоток трансформаторов с диодами выпрямителя и выход выпрямителя с сглаживающим фильтром, а также сократить количестно контактных соединений, что приводит к снижению массы и габаритов и повьпчеиик) технологичности из-

готовле ия.

I

Кроме тот, иыходной блок много- ячейкового 11)еоГ)ра:и)вателя является

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

онструктивНЫм унифицированным модулем для трансформаторно-выпрямительных узлов на ряд мощностей. Соединяя выходы in выходных блоков параллельно при последовательном соединении первичных обмоток соответствующих трансформаторов в п групп можно увеличить

выходной ток в m раз. При таком соединении обеспечивается автоматическое давление токов во вторичных обмотках трансформаторов всех выходьых блоков, включенных параллельно по выходу,. Для получения требуемого выходного напряжения можно изменять как количество витков первичных обмоток на каждом магнитопроводе, так и количество магнитопроводов с первичной обмоткой, размещенных на одном стержне. Количество зон регулирования выбирается равным или кратным количеству магнитопроводов с первичны- ми обмотками, расположенных на одном

стержне. I

Таким образом, конструкция предлагаемого блока позволяет наращивать мощность трансформаторно-выпрямительного узла по модульному принципу. Силовой регулирующий орган преобразователя с выходным блоком предложенной конструкции также строится по модульному принципу и состоит из набора идентичных однотактных инвертор- ных модулей. Применение модульного .принципа позволяет повысить уровень унификации за счет сокращения числа типов изделий, необходимых для создания выходных блоков на различные мощности.

Формула изобретения

водов с первичными обмотками, разделенных ИЗОЛЯЦИОН1П11МИ прокладками, причем на одноименных концах первого и второго стержней закреплены первый и второй.теплоотводы, электрически соединенные с первыми выводами диодов, вторые выводы которых подсоеди иены проводниками, расположенными снаружи магнитопроводов с первичными обмотками к первому тоководу, через отверстие которого пропущены изолированные прокладками вторые концы первого и второго стержнегТ, из которых закреплен второй токбвод, а между тоководами расположена батарея конденсаторов фильтра, корпуса которых отделены от тоководов изоляционными прокладками.

Редактор А.Шандор

Фиг. 2

Составитель Б.Иванов Техред А.Кравчук

ния электрического и теплового сопротивлений контактов Теплоотвод-стержень и Теплоотвод-диод, каждый теплоотвод выполнен из двух пластин, медной и алюминиевой, соединенных вместе и расположенных таким образом, что диоды установлены со стороны медной пластины, а алюминиевая

пластина снабжена ребрами.

жи магнитопроводов с первичными обмотками, выполнены каждьм из m параллельных- жил с суммарным сечением, равным сечению одного проводника, причем жилы равномерно распределены

по поверхности магнитопроводов с первичными обмотками.

Корректор М.Шароши