Преобразователь напряжения со звеном повышенной частоты Советский патент 1988 года по МПК H02M7/12 

(21)4216789/2А-07

(22)30.03.87

(46) 07.09.88. Бнш. № 33

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

(72)А.В.Кобзев, С.К.Земан и В.Ф.Кошевец

(53)621.314,572(088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР № 811443, кл. Н 02 М 3/335, 1981.

Кобзев А.В. Многозонная импульсная модуляция. Новосибирск: Наука, 1979.

Авторское свидетельство СССР № 1332479, кл. Н 02 М 7/12, 1984.

(54)ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ СО ЗВЕНОМ ПОВЫШЕННОЙ ЧАСТОТЫ

(57)Изобретение относится к преобразовательной технике и м.б. использовано для построения преобразователей с сильноточным низковольтным выходом. Целью изобретения является расширение области использования за счет обеспечения сильноточного выхода и повьшение КПД. Устр-во содержит п преобразовательных ячеек 1-3, нагруженных на трансформаторные узлы 4-6. Узлы 4-6 выполнены в виде N последовательно соединенньпс по первичной стороне трансформаторов 7-15 с вторичными обмотками 16-18. Одноименные вторичные обмотки 16-18 трансформаторных узлов соединены последовательно и подключены к силовьм входам соответствующих демодуляторов 19-21. В случае технологического разброса по параметрам ключевых элементов ток во всех параллельно работаюпщх модулях одинаков за счет перераспределения напряжения на первичных обмотках тр-ров. 1 ил.

W

j HatpyMia

Изобретение относится к электро- TjexHHKe, в частности к преобраэова- и регуляторам с промежуточным зреном повышенной частоты с сильноточным выходом, и может найти применение при регулировании тока в широком диапазоне с сохранением высоких энергетических и массогабаритных показателей .

Цель изобретения - расширение обрасти использования за счет обеспече- ия сильноточного выхода и повьшение

|шд.

i На чертеже приведена функциональная схема преобразователя напря- со звеном повышенной частоты.

Преобразователь напряжения со звеном повышенной частоты содержит п преобразовательных ячеек 1-3, нагружен ных на трансформаторные узлы 4-6, :выпoлнeнньfx в виде N последовательно ;Соединенньгх по первичной стороне Трансформаторов 7-15, одноименные ; вторичные обмотки 16 - 18 всех транс™ форматорных узлов соединены последо- :вательно и подключены к силовым входам соответствующих демодуляторов 19 21, выходы которых соединены параллельно и подключены к нагрузке, а управляющие входы деомдуляторов и ин- верторных ячеек соединены с блоком 22 управления. Преобразовательные ячейки 1 - 3 могут быть выполнены по одной из известных инверторных схем.

Преобразователь напряжения работает следующим образом.

Постоянное напряжение питания преобразуется в переменное повышенной частоты преобразовательными ячейками 1 - 3. Пере 1енное напряжение прикладывается к первичным обмоткам последовательно включенных идентичных трансформаторов 7-9-; 10-12 13- 15 трансформаторных узлов 4-6. Это напряжение трансформируется во вторичные обмотки 16 - 18 и через соответствующие демодуляторы 19-21 поступает на обпшо нагрузку. Работа демодуляторов синхронизируется блоком 22 управления. Если пренебречь током намагничивания, который обычно составляет малую долю первичного тока трансформатора, то для нагруженных трансформаторов с идентичным соотношением первичных и вторичных витков соблюдается условие равенства магнитных потоков первичной и вторичной цепей, W, i,Wj . Поскольку первичные

обмотки трансформаторов 7 - 9 (10 - 12, 13 - 15) трансформаторных узлов 4 (5, 6) обтекаются общим током, то и

вторичные токи обмоток 16 - 18 равны. Вторичные обмотки 16 (17, 18) всех трансформаторных узлов 4-6 соединены последовательно и через соответствующие демодуляторы 19 (20, 21) подQ ключены к общей нагрузке. При этом

токи в параллельных демодуляторах одинаковы. Выпускаемые промышленностью полупроводниковые ключи имеют технологический разброс по прямому падению

5 напряжения. Поэтому в случаях парал- лельцого включения полупроводниковых ключей их подбирают в группы с практически одинаковыми параметрами, кроме этого устанавливают дополнительные

( активные или реактивные последовательные элементы, -что снижает КОД и надежность. В предлагаемом преобразователе этот недостаток полностью устраняется, так как в случае техно5 логического разброса по параметрам (прямое падение напряжения) ключевых элементов ток во всех параллельно работающих модулях одинаков за счет перераспределения напряжения на первичных обмотках последовательно включенных трансформаторов.

Таким образом, введение демодуляторов в последовательно параллельные цепи позволяет автоматически поделить ток (трансформаторное деление токов) в ключах параллельных демодуляторов как в статических, так и в динамических режимах, повысить КПД и надежность преобразователя за счет устранения дополнительных активных и реактивных делителей тока, расширить диапазон выходного тока путем возможного включения параллельных демодуляторов. При этом токи нагрузки преобразователей могут достигать десятки килоампер при низком выходном напряжении и высоком КПД.

Формула изобретения

0 Преобразователь напряжения со звеном повьш1енной частоты, содержащий п преобразовательных ячеек, вьшолнен- ных по одной из инверторных схем и нагруженных на трансформаторные узлы,

5 вьшолненные каждьш в виде N последовательно соединенных по первичной стороне трансформаторов с одинаковыми между собой по числу витков первичны0

5

0

5

3 , 1А22332

ми и вторичными обмотками, демодуля-использования за счет обеспечения

тор и блок управления, причем вторич-сильноточного выхода и повышения КПД,

ные обмотки одного из N трансформато-он снабжен. N-1 дополнительными деморов каждой из п преобразовательныхдуляторами, к входам которых подклюячеек соединены последовательно, об- .чены дополнительные вторичные цепи

разуя основную вторичную транс-трансформаторов, вьтолненные аналогичформаторов, подключенную к входу де-но основной вторичной цепи на осномодулятора, отличающийсяве остальных N-1 вторичных обмоток

тем, что, с целью расширения области юкаждой из п преобразовательных ячеек.