Преобразователь трехфазного переменного напряжения низкой частоты в постоянное напряжение

 

Использование: вторичные источники электропитания различного назначения. Сущность изобретения: обеспечение гальванической развязки выхода преобразователя с питающей сетью. Устройство содержит два высокочастотных преобразователя 2 и 7, входные выпрямители 1 и 4. Выходы преобразователей 2 и 7 соединены последовательно и подключены ко входу выпрямителя 3. Управление работой высокочастотных преобразователей 2 и 7 осуществляется от блока управления, обеспечивающего синхронизацию со сдвигом 90° с низкочастотным модулированием по ширине обратно пропорционально амплитуде входного напряжения. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Н 02 М 3/335

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4946458/07 (22) 17.06.91 (46) 15.05.93. Бюл. N. 18 (72) В,Ф.Голиков, С.И,Коновалов, А.А,Васильевский, А,Н.Малашки и О,И,Войченко (56) Авторское свидетельство СССР

ЬЬ 1568177, кл. H 02 M 5/257,*1990.

Бас А., Миловэоров В., Мусолин А, Источники вторичного электропитания с бестрансформаторным входом, M.: Радио и связь, 1987, с. 57, р. 2,28а.

Авторское свидетельство СССР

N. 1197028, кл. Н 02 M 7/06, 1985. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ТРЕХФАЗНОГО

ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ НИЗКОЙ

ЧАСТОТЫ В ПОСТОЯННОЕ НАПРЯЖЕНИЕ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестйе преобразователя трехфазного переменного напряжения низкой частоты в постоянное напряжение для источников вторичного электропитания различного назначения.

Цель изобретения — улучшение динамических характеристик преобразователя, обеспечение гальванической развязки между выходом преобразователя и питающей сетью, получение различных номиналов выходного напряжения.

На фиг. 1 представлена электрическая схема преобразователя трехфазного переменного напряжения низкой частоты в постоянное напряжение; на фиг. 2- временные диаграммы работы преобразователя; на фиг. 3 — график изменения длительности модулирующих импульсов.

„„5U„„1815763 А1 (57) Использование: вторичные источники электропитания различного назначения.

Сущность изобретения: обеспечение гальванической развязки выхода преобразователя с питающей сетью. Устройство содержит два высокочастотных преобразователя 2 и 7, входные выпрямители I и 4.

Выходы преобразователей 2 и 7 соединены последовательно и подключены ко входу выпрямителя 3. Управление работой высокочастотных преобразователей 2 и 7 осуществляется от блока управления, обеспечивающего синхронизацию со сдвигом 90 с низкочастотным модулированием по ширине обратно пропорционально амплитуде входного напряжения. 3 ил.

Устройство содержит входной выпрями-; тель 1, катоды диодов которого подключены к соответствующим фазным выводам вход-, ного источника трехфазного напряжения, а аноды объединены, высокочастотный пре- j образователь 2, силовой вход которого соединен с выходом выпрямителя 1, высокочастотный выпрямитель 3. один из входных выводов которого соединен с одним из выходных выводов высокочастотного преобразователя 2, входной выпрямитель 4, аноды диодов которого соединены с соответствующими фазными выводами, а катоды объединены, сглаживающий фильтр 5, соединенный по входу с выходом выпрямителя 3, а по выходу — с нагрузкой 6, высокочастотный преобразователь 7, силовой вход которого соединен с выходом выпрямителя 4. Выходы преобразователей 2 и 7 соединены последовательно и подключе1815763 ны ко входу выпрямителя 3. Управление работой высокочастотных преобразователей 2 и 7 осуществляется от блока управления 8 по заданному алгоритму.

Преобразователь работает следующим образом. При подключении трехфазного переменного напря>кения ко входу устройства .на выходе выпрямителя 1 формируется пульсирующее отрицательное напряжение

01 с частотой 3fc (f< — частота сетевого напряжения), а на выходе выпрямителя 4— пульсирующее положительное напряжение

04 с такой же частотой (фиг. 2). При подаче на управляющие входы преобразователей 2 и 7 сигналов управления от блока управления 8 на выходе высокочастотных преобразователей формируются напряжения О и

Оъ. При этом напряжение О р, поступающее на вход выпрямителя 3, получается в результате суммирования напряжений Ug и 07, так как вторичные обмотки трансформаторов преобразователей 2 и 7 включены согласно последовательно, Управление преобразователями 2 и 7 осуществляется от блока управления 8 импульсными напряжениями с частотой f, причем длительность модули рующих импульсов в течение каждой пульсации выпрямленного сетевого напряжения, поступающего на соответствующий преобразователь изменяется по закону (фиг. 3);, агсз!п slnruc

SIA co t где t< — некоторое среднее выбранное значЕние длительности модулирующих импульсов; в — круговая частота сетевого напряже.ния;

t — текущее время, При таком управлении длительность модулирующих импульсов изменяется в небольшом диапазоне (от О до 20 относительно t> в сторону увеличении), что позволяет сохранить требуемый запас по модуляции для осуществления регулирования и стабилизации выходного напряжения.

В этом случае на выходе выпрямителя 3 формируется напряжение Оэ, в спектре которого практически отсутствуют низкочастотные гармоники на частотах 6, 12 и т,д. Это позволят существенно снизить потребные значения реактивностей сглаживающего фильтра 5, улучшить его массогабаритные показатели, скомпенсировав тем самым некоторое ухудшение массогабаритных показателей устройства в целом из-эа введения дополнительного преобразователя 7. Напряжение Оз сглажИва5О ю шийся тем, что, с целью улучшения характеристик и обеспечения гальванической развязки, введен второй высокочастотный преобразователь с вторым выходным трансформатором, вторичная обмотка которого соединена согласно последовательно с вторичной обмоткой первого выходного трансформатора, а вход указанного преобразователя подключен к выходу первого выпрямителя, причем блок управления выполнен обеспечивающим синхронизацию со сдвигом 90 с низкочастотным модулированием по ширине обратно пропорционально амплитуде входного напряжения. ется высокочастотным сглаживающим фильтром 5 и поступает в нагрузку 6. В результате такого построения устройства передаваемая s нагрузку мощность делится поровну между двумя каналами преобразования, что приводит к улучшению массогабаритных показателей каждого из каналов.

Изменяя соответствующим образом коэффициенты трансформации высокочастотных

1О трансформаторов преобразователей 2 и 7 возможно получение различных номиналов выходного напряжения, а при выполнении блока управления с использованием цепи обратной связи по выходному напряжению, 15 можно осуществлять стабилизацию напряжения на нагрузке.

При конструктивном исполнении преобразователь содержит в качестве ключевых элементов силовые биполярные

21 транзисторы, выпрямитель 3 выполнен по мостовой схеме на высокочастотных диодах, сглаживающий фильтр 5 LC-типа, блок управления 8 содержит в своем составе синхронизированный со входным напряжени25 ем формирователь импульсов управления силовыми транзисторами и усилительноразвязывающий узел.

Формула изобретения

Преобразователь трехфазного пере3О менного напряжения низкой час1ьть: в постоянное напряжение, содержащий первый выпрямитель, к анодам диодов которого подключены фазные входные выводы, а катоды диодов объединены, второй выпрями35 тель, катоды диодов которого подключены к соответствующему фазному входному выводу, а- аноды объединены и подключены к первому входу первого высокочастотного преобразователя, второй вход которого со"О единен с общей шиной, а выход высокоча стотного преобразователя подключен через трансформатор к входу высокочастотного выпрямителя, выходом через фильтр соединенного с выходными выводами, о т л и ч а1815763

1815763

Фиа У

Редактор

Заказ 1642 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035,Москва,Ж-35, Раушская нэб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул.Гагарина. 101

I и

Составитель С. Коновалов

Техред М. Моргентал Корректор О, Густи