Преобразователь напряжения Советский патент 1980 года по МПК H02M3/335 H02M7/537 

вторым входным выводом, причем одноименные концы первичной обмотки трансформатора через основные диоды связаны с одноименными концами первичной обмотки второго трансформатора, средний вывод которой через управляемый ключ иодсоедииен ко второму входному выводу, а вход инверторной ячейки подсоединен к одному из выходов задающего генератора, и нредо хранитель, преобразователь снабжен дополнительными диодами, каждый из которых соединен согласно-последовательно с одним из основных диодов, а общие точки соедииения основного и дополнительного диодов, подсоединенных к одноименным концам первичных обмоток первого и второго трансформаторов всех п каналов, объединены.

Кроме того, между средним выводом первичной обмотки первого трансформатора и вторым входным выводом включен предохранитель.

На чертеже изображена электрическая схема нреобразователя напряжения. Для простоты пояснения работы устройства количество каналов, а следовательно, и количество преобразовательных ячеек и согласующих траисформаторов, п нагрузок по переменному току выбрано равным двум.

Преобразователь напряжения содержит задающий генератор 1, преобразовательные ячейки 2, 3, коммутирующие транзисторы 4-7 преобразовательных ячеек 2, 3, источник 8 напряжения постоянного ,тока, питающий задающий генератор 1 и преобразовательные ячейки 2 и 3. Нагрузка 9 по постоянному току через управляемый ключ 10 подсоединена к параллельно включенным на выходе выпрямителям 11, 12, на входы которых подается переменное напряжение со вторичных обмоток 13, 14 трансформаторов 15, 16 соответственно. Первичные полуобмотки 17-20 трансформаторов 15, 16 соединены с эмиттерами транзисторов 4-7 и катодами вспомогательных диодов 21-24 и имеют общие точки, которые через предохранители 25, 26 подключены к источнику 8 напряжения постоянного тока. Аноды разделительных диодов 21-24 попарно объединены и подключены к соединенным вместе катодам разделительных диодов 27-30 соответственно. Аноды диодов 27, 29 подключены к входу выпрямителя 31, а аноды диодов 28, 30-к входу выпрямителя 32, выходы которых соединены параллельно и питают нагрузку 33 постоянным током. Одновременно разделительные диоды 27-30 подключены к первичным полуобмоткам 34-37 трансформаторов 38, 39 соответственно. От вторичных обмоток 40, 41 трансформаторов 38, 39 осуществляется питание нагрузок 42, 43 переменным током. Общие точки первичных полуобмоток 34-37, согласующих трансформаторов 38 и 39 через управляемые ключи 44 и 45 подключены к точке соединения предохранителей 25 и 26 и источника 8 питания.

Преобразователь напряжения работает следующим образом.

Задающий генератор 1 вырабатывает переменное напряжение прямоугольной формы и управляет работой транзисторов 4-7 так, что в один полу период насыщены траизисторы 4 и 6, а в другой - транзисторы 5 и 7. При этом напряжение 8 источника постоянного тока в один полупериод прикладывается к первичным полуобмоткам 17, 19 трансформаторов 15 и 16, а в другой - к первичным полуобмоткам 18, 20 тех же трансформаторов. Переменное напряжение со вторичных обмоток 13, 14 трансформаторов 15, 16 через выпрямители 11 и 12 поступает на нагрузку 9 при замкнутом управляемом ключе 10. При этом управляемые ключи 44 и 45 нагрузок 42, 43, 33 разомкнуты.

Организация переменного напряжения осуществляется следующим образом.

Управляемый ключ 44 замкнут. В один полупериод (транзисторы 4 и 6 насыщены) напряжение полуобмоток 18, 20 трансформаторов 15, 16 через разделительные диоды 22, 24 и 29 предохранителя 25 и 26 и

замкнутый ключ 44 прикладывается к полуобмотке 35 согласующего трансформатора 38. В другой полупериод (транзисторы 5 и 7 насыщены) напряжениеполуобмоток 17, 19 трансформаторов 15 и 16 через разделительпые диоды 21, 23 и 27, предохранители 25, 26 и замкнутый ключ 44 прикладывается к полуобмотке 34 согласующего трансформатора 38. В результате переменное напряжение обмотки 40 трансформатора 38 питает нагрузку 42.

Переменное напряжение на нагрузке 43 организуется аналогичным образом, как и в предыдущем случае, при замкнутом управляемом ключе 45.

Наличие диодов 21-30 и предохранителей 25 и 26 обеспечивает устранение влияния короткого замыкания в любом из транзисторов 4-7 или в любом из трансформаторов 15, 16, 38, 39 на работу преобразователя напряжения. Одновременная работа нагрузок 9, 33, 42, 43 возможна, но при этом суммарная мощность в нагрузках не должна превышать максимально допустимую для преобразовательных ячеек.

Соединение преобразовательных ячеек параллельно по постоянному току и одновременно параллельно по переменному току расширяет функциональные возможности преобразователя и улучшает надежность системы.

Формула изобретения

1. Преобразователь напряжения для питания нагрузок по постоянному и переменному токам, содержащий п преобразовательных каналов, каждый из которых состоит из инверторпой ячейки, одни силовые электроды транзисторов которой соединены и иодкл1очеи1л к первому входному выводу преобра.чователя, а другие - к концам иервичной обмотки первого трансформатора, а средипп вывод последней связаи со вторым входным выводом, причем одиопменные концы первичной обмотки трансформатора через осиовиые диоды связаны с одноименнымп концами первичной обмотки второго трансформатора, средний вывод которой через управляемый ключ подсоединен ко второму входному выводу, а вход инверторной ячейки подсоединен к одному из выходов задаюидего генератора, и предохранитель, о т л и ч а ю ид и и с я тем, что, с целью повышения надежности и расшнрения функциональных возможностей, он снабжен дополнительными диодами, каждый из которых соединен согласно-иоследовательпо с одним нз основных диодов, а

общие точки соединения основного и доиолнительного днодов, иодсосдиненных к одноименным концам первичных обмоток нервого и второго траисформаторов всех п

каналов, объединены.

2. Преобразователь ио п. 1, отличающийся тем, что средним выводом первичной обмотки первого трансформатора н вторым входным выводом включен

предохранитель.

Источники информации, принятые во внимание при экепертизе 1. Толстоухов А. С. п др. Параллельная работа статических иреобразователей на общзю сеть переменного тока. В сб. «Проектирование устройств электроп1ггания и электропривода. Т. 1. Москва, «Энергия, 1973.

2. Benson J. Development and testing of a flight prototype on thruster Power Conditioner. A.J. A.Apaper, 190, KO 649, p. 1 - 13.