Преобразователь постоянного напряжения

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 19) (И) р рГ 1 м"4Иь САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ 2. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Юрченко И.А. Многофазный импульсный стабилизатор постоянного напряжения на высоковольтных транзисторах. - ЗТвА, 1977, В 9, с. 56-60.Коновалов М.Б. и др, К вопросу озаряде емкостного наполнителя,В сб.: .Злектронные и электромеханические устройства. М.: Знергия, 1969,с. 102, рис. 1Авторское свидетельство СССРУ 144894, кл, Н 02 М 7/06, 196(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ(57) Изобретение относится к электротехнике и используется во вторичныхисточниках питания. Цель изобретения4 Н 02 М 7/5387 7/О повышение КПД и упрощение. Устройство включает трехфазный мостовой усилитель 1 с тремя стойками силовых ключей (СК) 2-7, трансформатор 8. Блок управления 10 содержит входные шины источников питания и сигналы управления в виде цифрового кода. Соединение нулевой точки звезды обмоток с плюсовой шиной источника питания, а минусовой шины - с общей точкой (эмиттеры) СК 2, 3, 4 и другой общей точки (коллекторы) СК 5, 6, 7 с первой шиной нагрузки 9, а второй шины - с минусовой либо с плюсовой шиной обеспечивает возможность рекуперации энергии в первичную сеть,что ведет к повышению .КПД. Гладкая форма выходного напряжения инвертора не требует установки больших фильт- Св ров в нагрузке, что упрощает устройство. 3 ил, 1 табл.Изобретение относится к преобразовательной технике и предназначено для применения в системах электропитания и электропривода для преобразования постоянногонапряжения в постоянное напряжение другой величины, которое задается ступенчато по сигналу управления.Цель изобретения - повышение КПДи упрощение устройства.На фиг, 1 изображена структурнаясхема инвертора на фиг. 2 - напряжения П, 11, 15 на обмотках трансформатора при входном сигнале В,эквивалентном цифре 1, а также напряжение 1на нагрузке, на фиг, 3 "то же, прй входном сигнале, эквивалентном цифре 2.Инвертор содержит трехфазный мо,стовой усилитель 1, включающий тристойки силовых ключей 2-7, каждый изкоторых представляет собой транзистор, зашунтированный в обратном направлении диодом, К общим точкамсиловых ключей стоек мостового усилителя 1 подключенысоединенные звез-.дой обмотки трансформатора 8 на симметричной магнитной системе. Нулевая точка звезды обмоток соединенас плюсовой шиной источника питания,Минусовая шина источника питания соединена с одной общей точкой эмиттеры силовых ключей 2-. 4. Другаяобщая точка (коллекторы) силовыхключей 5-7 соединена с первой шинойподключения нагрузки 9, а вторая шина нагрузки подключается к минусовойлибо плюсовой шине источника питания.Управляющие входы силовых транзисторов соединены с прямыми и инверсными выходными шинами я ц, ц блока 1 О управления, Блок управлениясодержит входные шины источниковчастоты Г и сигналов управления ввиде цифрового кода "0", "1", "2" -В . В. случае использования ш-фаэного мостового усилителя, где содержится ш стоек, блок 10 управленияимеет увеличенное количество выходных шин ц 1,ц.ц, а на входВ подаются сигналы ".0", 11","ш". Если нагрузка 9 носит пассивный характер, т.е. не генерируетэнергию, то в мостовом усилителе 1транзисторы коллекторной группы могутотсутствовать.Устройство работает следующим образом, 55 Если вторая шина нагрузки подключена к плюсовой шине первичного источника питания, то напряжение на нагрузке будет меньше на величину1напряжения питания 1, тогда ПнарВ чье 1 ьВ остальном работа схе(:в.,Г Пусть вторая шина нагрузки соединена с минусовой шиной источника питания,При входном сигнале В, эквивалентном цифре О, блок 10 управленияобеспечивает запирание транзисторов2-4 и отпирание транзисторов 5-7.При этом напряжение на шинах нагрузки равно напряжению источника пи тания (Ц 1,=П) .При входном сигнале В, эквивалентном цифре 1, блок 10 управленияосуществляет коммутацию транзисторовстоек, поочередно обеспечивая откры тое состояние каждого из транзисторов 2-4 в течение одной трети периода (напряжение на обмотках И,Ы, ЯЗ трансформатора показано нафиг. 2 соответственно О 0, 0), 20 Напряжение на нагрузке складываетсяиз напряжения:источника питания инапряжения величиной П/2 на двухобмотках трансформатора, параллельно соединенных двумя одновременно 25 открытыми ключами (из трех - 5-7),3тн 2 пПри входном сигнале В, .эквивалентном цифре 2, блок 1 О управле 30 ния осуществляет коммутацию транзисторов стоек, поочередно обеспечивая открытое состояние каждого.из транзисторов 2-4 в течение двух третей периода (напряжение на обмотках Ъ, 11, 11 з трансформатора показано нафиг. 3 соответственно 3 3, П).Напряжение на нагрузке складываетсяиз напряжения источника питания и напряжения величиной 20 на обмотке4 О трансформатора подключенной к нагрузке одним из открытых ключей 5-7,т е. 114=3 ПпПри использовании ш-фазного мостового усилителя выходное напряже 45 ние инвертора Уа,р=тпП/(ш-В), гдеф ш . Причем при увеличейии значения входного сигнала В 5от 1 до шс целью исключения насыщения сердечников магнитопроводадолжна пропорционально увеличиватьсячастота 1,"6" 81 94 121 243 и 8 н 216 мы принципиально не отличается от рассмотренной.Например, при девятифаэном варианте и первичном напряжени источника постоянного тока 27 В выходное напряжение инвертора без учета падения на силовых ключах определяется значениями таблицы Большой диапазон выходного напряжения преобразователя позволяет, когда в качестве нагрузки установлен, например, электропривод постоянного тока, включать двигатели на различные номинальные напряжения (27, 60, 11 О, 220 В). Тем самым создается воэможность полной унификации устройств для питания двигателей. При этом в переходных режимах, когда двигатели работают в генераторном режиме, имеется возможность рекуперации энергии в первичную сеть, что ведет кповышению КПД, Гладкая форма выходного напряжения инвертора не требуетустановки больших фильтров в нагрузке, что упрощает устройство, а поскольку схема инвертора для первоговарианта включения использует режимработы с вольтодобавкой, то преобразованию подвергается только часть 10 мощности нагрузки, что также ведетк повышению КПД. Формула из обретенияПреобразователь постоянного на пряжения, содержащий входные шиныисточника питания, шины подключениянагрузки, мостовой многофазный усилитель, включающий стойки силовыхключей, шунтированных возвратными 20 диодами, к общим точкам силовых ключей стоек которого подключены соединенные звездой обмотки многофазноготрансформатора, выполненного на сим"метричном магнитопроводе, а управля ющие цепи силовых ключей инверторасоединены с выходами блока управления, содержащего входные шины источников частоты и сигналов управления,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения КПД и упрощенияустройства, нулевая точка звезды обмоток многофазного трансформаторасоединена с одной из шин источникапитания, другая шина которого соединена с одной общей точкой силовых 35ключей мостового усилителя, другаяобщая точка силовых ключей которогосоединена с первой шиной подключениянагрузки, вторая шина которой соединена с одной иэ шин источника пита- ниявПодписноего комитета СССРй и открытийущскаянаб., д. 4/