Способ управления многофазным импульсным преобразователем постоянного тока в постоянный Советский патент 1988 года по МПК H02M1/08 H02M3/135 

ел

00 СП

СХ)

Изобретение относится к преобразовательной технике, а именно к способам управления импульсными преобразователями постоянного тока в постоян- ный, и может быть использовано при создании импульсных регуляторов и стабилизаторов напряжения.

Цель изобретения - улучшение мас- согабаритных показателей многофазных импульсных преобразователей постоянного тока в постоянный за счет уменьшения потерь в преобразователе.

На фиг. 1 представлена схема многофазного импульсного преобразователя постоянного тока D постоянный, в котором можно осуществить управление ключами по пред11агаемому способу; на фиг. 2 - диаграммы управляющих основными и дополнительными ключами сигналов для преобразователя с числом фаз, равным 4.

Преобразователь содержит источник 1 питания, т параллельно соединенных цепей (фаз), каждая из которых вклю- чает основной ключ 2, фильтровой дроссель 3, дополнительный ключ 4, обратный диод 5, нагрузку 6 и фильтровой конденсатор 7, блок 8 управления, который имеет две группы выходных вы- водов: на выводах 9 формируется перва последовате.пьность управляющих импульсов, а на выводах 10 - вторая последовательность импульсов.

Есгш в формуле К Jo/(1 -Jo) ° ложить Ха О, где Jfg - относитель- ное время замкнутого состояния дополнительного ключа (на дополнительные ключи не подаются отпирающие последовательности импульсов,), то КОЭффИЦИент передачи по напряжению К численно равен относительному времени замкну того состояния основных ключей, т.е. К Jj . Так как по предлагаемому способу Jj принимает только дискретные значения, то и К в этом случае имеет значения 1/га, 2/т,..., (тп-1)/та. При этом от источника в нагрузку ток передается непрерывно через п ключей (основньк).

Плавное же регулирование К может быть обеспечено изменением относительного времени замкнутого состояния дополнительных ключей путем подачи на их управляющие электроды последовательностей импульсов с плавно изменяемой длительностью.

Предлагаемый способ управления многофазным преобразователем рассмот

РИМ на примере четьгрехфазного преобразователя .

На фиг. 2 представлены диаграммы 11-14 последовательностей импульсов для управления основными ключами и диаграмма 15 последовательности импульсов управления дополнительным ключом фазы, основной ключ которой управляется последовательностью 11.

Пусть для начала основные ключи управляются последовательностями 11- 14 импульсов (фиг. 2а), когда длительности открывающих основные ключи сигналов минимальны, т.е. to Т/4 ( Л д 0,25). Ток от источника в нагрузку передается всегда через один из основных ключей (п 1). Формулы

для К и

макс

в этом случае следующие

К 0t25, l-X-a

макс

0,5.

5 О

5 п 5

0

5

Таким образом, регулированием длительности импульсов последовательностей, управляющих дополнительными ключами, в пределах 0-0,5 (эпюра 15, фиг. 2а) можно изменять К от 0,25 до 0,5. Для дальнейшего увеличения К необходимо длительности открьшающих основные ключи импульсов увеличить на Т/т 0,25Т, обеспечив у 0,5 (фиг. 2б). В этом режиме ток от источника в нагрузку в любой момент времени передается через два ключа (п 2) , а jpfl при этом должно изменяться в пределах 0-1/3. По достижении а предельного для данного режима значения необходимо снова увеличить длительность импульсов последовательностей, управляющих ключами на 0,25Т, задав тем самым Jj , и, изменяя Jn от О до 0,25, регулировать К в диапазоне 0,75-1 (этот режим не показан). Уменьшение коэффициента передачи по напряжению осуществляется

в обратном порядке. I

Расчет суммарных коэффициентов установленных мощностей ключей Кщ че- тырехфазных преобразователей, управляемых по известному и по предлагаемому способам (под коэффициентом К понимается отношение мощности потерь в ключах к мощности, передаваемой в нагрузку), показьшает, что для четы- рехфазного преобразователя, управляемого по предлагаемому способу, при , регулировании коэффициента передачи

к то время

К дости- 2 раза

по напряжению К от 0,25 до 1 К, составляет не более 12%, в как для известного способа гает 28%, т.е. более чем в выше. Так как потери в транзисторных ключах и их масса (совместно с охлаждающими радиаторами) связаны почти линейной зависимостью, то уменьшение потерь приводит почти к такому же уменьшению их массы и габаритов,

Формула изобретения

Способ управления многофазным импульсным преобразователем постоянного тока в постоянный, состоящим из m параллельно соединенных по входу и выходу индивидуальных преобразователей, каждьй из которых состоит из последовательно включенных основного ключа и выходного L-C-D-фильтра, дроссель которого шунтирован дополнительным ключом, заключающийся в том,

что, на управляюа(ие входы основньк ключей подают первые последовательности импульсов ,с периодом Т и взаимньгм

временным сдвигом , где m - число

m

фаз преобразователя, на управляющие входы дополнительных ключей подают вторые последовательности импульсов с тем же периодом, расположенные в паузах импульсов первых последовательностей, отличающийся тем, 4Tq, с целью улучшения массогабарит- ных показателей преобразователя, величину длительности импульсов первых последовательностей изменяют дискретно и устанавливают равной ---Т, где ,

(п 1,2,.,.,т-1), а величину длительности импульсов вторых последовательностей плавно регулируют в диТ

апазоне О-.

п + Г

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в статических преобразователях. Цель изобретения - улучшение массогабарит- ных показателей преобразователя. Преобразователь постоянного тока в постоянный содержит m параллельно соединенных по входу и выходу преобразователей, каждый из которых состоит из последовательно включенных основного ключа и фильтра, дроссель которого шунтирован дополнительным ключом. На основные ключи подают импульсы, длительность которых изменяют дискретно, устанавливая равной где (п 1,2,...,1П-1). Импульсы дополнительных ключей регулируют плавТ п Г п „ ш но в диапазоне О 2 ил. (Л

Фиг.1

а т-,

Фиг.2