Способ управления многофазным импульсным преобразователем постоянного тока в постоянный

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в статических преобразователях. Цель изобретения - улучшение массогабаритных 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

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 ((9) SU ((() цр 4 Н 02 М 1/08, 3/135

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 41 29 165/ 24-07 (22) 04.07.86 (46) 07.08.88. Бюп. М- 29 (71) Томский политехнический инсти-. тут им. С.М.Кирова (72) Б.А.Багинский и А.Ф.Губерт (53) 621.316.727(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

II(109 1283, кл. Н 02 M 1/08, 1984 .

Авторское свидетельство СССР

Ф 267705, кл. Н 02 М 1/08, 1972 ° (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ МНОГОФАЗНЫМ

HMIIYJIbCHblM ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ ПОСТОЯННОГО ТОКА В ПОСТОЯННЫЙ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в статических преобразователях. Цель изооретения — улучшение массогабаритных 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 и — -Т, где (и = 1,2,...,m-1) . Импульсы

m дополнительных ключей регулируют плавТ но в диапазоне О- — -- — —. 2 ил. и+1

14 15358

Изобретение относится к преобразовательной технике, а именно к способам управления импульсными преобразователями постоянного тока н постоян5 ный, и может быть использовано при создании импульсных регуляторов и стабилизаторов напряжения.

Цель изобретения — улучшение массогабаритных показателей многофазных импульсных преобразователей постоянного тока в постоянный за счет уменьшения потерь н преобразователе.

На фиг. 1 представлена схема многофазного импульсного преобразователя 15 постоянного тока в постоянный, н котором можно осуществить управление ключами по предлагаемому способу, на фиг. 2 — диаграммы управляющих основными и дополнительными ключами сигна- 20 лов для преобразователя с числом фаэ, равным 4.

Преобразователь содержит источник

1 питания, m параллельно соединенных цепей (фаз), каждая из которых вклю- 25 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- gg нодон: на выводах 9 формируется первая последовательность управляющих импульсов, а на выводах 10 — вторая последонательность импульсов.

Если в формуле К = g,/(1 — g ) положить = 0 где — относитель0 ) ное вРемя замкнутого состояния дополнительного ключа (на дополнительные ключи не подаются отпирающие последовательности импульсов,), то коэффици- 4О ент передачи по напряжению К численно равен относительному времени замкну» того состояния основных ключей, т.е.

К =, . Так как по предлагаемому способу f, принимает только дискретные 45 значения, то и К в этом случае имеет значения i/m, 2/m,...,(m-1)/m. При этом от источника в нагрузку ток передается непрерывно через п ключей (основных).

Плавное же регулирование К может быть обеспечено изменением относительного времени замкнутого состояния дополнительных ключей путем подачи на их управляющие электроды последова55 тельностей импульсов с плавно изменяемой длительностью.

Предлагаемый способ управления многофазным преобразователем рассмотрим на примере четырехфазного 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 (= 0,25). Ток от источника н нагрузку передается всегда через один из основных ключей (п = 1). Формулы для К и г в этом случае следующие ц макс

0 25

1-r3

Таким образом, регулированием длительности импульсов последонательностей, 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 открывающих основные ключи импульсов увеличить на

Т/m = 0,25Т, обеспечив )o = 0,5 (фиг. 2б). В этом режиме ток от источника в нагрузку в любой момент времени передается через два ключа (n =

2), а ) при этом должно изменяться в пределах 0-1/3. По достижении предельного для данного режима значения необходимо снова увеличить длительность импульсов последовательностей, управляющих ключами на 0,25Т, задав тем самым, = О 75, и, изменяя от 0 до 0,25, регулировать К н диайазоне 0,75-1 (этот режим не показан). Уменьшение коэффициента передачи по напряжению осуществляется в обратном порядке.

Расчет суммарных коэффициентов установленных мощностей ключей К„четыр ехфаз ных преобразователей, управляемых по известному и по предлагаемому способам (под коэффициентом К„„ понимается отношение мощности потерь в ключах к мощности, передаваемой в нагрузку), показывает, что для четырехфаэного преобразователя, управляемого по предлагаемому способу, при регулировании коэффициента передачи

1415358 по напряжению К от 0,25 до 1 К„„ составляет не более 127, в то время как для известного способа К достигает 287., т. е. более чем в 2 раза выше. Так как потери в транзисторных ключах и их масса (совместно с охлаждакищими радиаторами) связаны почти линейной зависимостью, то уменьшение потерь приводит почти к такому же уменьшению их массы и габаритов, Формула и з обр ет ения

Способ управления многофазным импульсным преобразователем постоянного тока в постоянный, состоящим иэ m параллельно соединенных по входу и выходу индивидуальных преобразователей, каждый из которых состоит из последовательно включенных основного ключа и выходного Ь-С-Р-фильтра, дроссель которого шунтирован дополнительным ключом, заключающийся в том, что, на управляющие входы основных ключей подают первые последовательности импульсов,с периодом Т и взаимным

5 Т временным сдвигом --- где m — число

m фаз преобразователя, на управляющие входы дополнительных ключей подают

10 вторые последовательности импульсов с тем же периодом, расположенные в паузах импульсов первых последовательностей, отличающийся тем, чтс1, с целью улучшения массогабаритных показателей преобразователя, величину длительности импульсов первых последовательностей изменяют дискретI п но и устанавливают равной ---Т где

t

20 (п = 1,2,...,m-1), а величину длительности импульсов вторых последовательностей плавно регулируют в диТ апазоне 0

n +.1

1415358 а) m=4, n=f

Составитель Е. Калинкин

Редактор П ° Гереши Техред Л.Олийнык Корректор M.Âàñèëüåâà

3аказ 3881/52 Тираж 665 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4