Способ управления n-фазным импульсным преобразователем

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в многофазных импульсных преобразователях питания. Техническим результатом является снижение потерь энергии и улучшение качества напряжения. В способе управления N-фазным импульсным преобразователем постоянного напряжения, состоящем в формировании и подаче на параллельно включенные N силовых блоков импульсов управления, изменяемых по скважности в зависимости от требуемой величины выходного напряжения и сдвинутых друг от друга на время равное 1/Nf, где f - частота этих импульсов (Гц), и в контроле состояния силовых фазных блоков при обнаружении отказов m силовых блоков взаимный сдвиг импульсов устанавливают равным 1/(N-m)f. 3 ил.

 

Изобретение относится к электротехнике и может использоваться в импульсных преобразователях питания.

Известный /1/ способ управления N-фазным импульсным преобразователем постоянного напряжения, состоящий в формировании и подаче на параллельно включенные N силовых блоков импульсов управления, изменяемых по скважности в зависимости от требуемой величины выходного напряжения. Недостаток способа состоит в больших потерях энергии из-за больших пульсаций выходного напряжения, так как N силовых блоков управляются синхронно.

Наиболее близким по сути изобретения является способ /2, 3/ управления N-фазным импульсным преобразователем постоянного напряжения, состоящий в формировании и подаче на параллельно включенные N силовых блоков импульсов управления, изменяемых по скважности в зависимости от требуемой величины выходного напряжения и сдвинутых друг от друга на время равное 1/Nf, где f - частота этих импульсов, и в контроле состояния силовых фазных блоков. Этот способ-прототип имеет недостаток, состоящий в относительно ухудшенном качестве напряжения и увеличенных потерях энергии в режиме частичных отказов, так как при потере работоспособности части блоков в выходном напряжении значительно увеличиваются пульсации напряжения.

Техническим результатом изобретения является снижение потерь энергии и улучшение качества напряжения.

Заявленный результат достигается за счет того, что при обнаружении отказов m силовых блоков взаимный сдвиг импульсов устанавливают равным 1/(N-m)f.

На фиг. 1 представлена схема для реализации способа.

Источник 1 питания постоянного тока одним полюсом связан с нагрузкой 2 и фильтром-конденсатором 3 непосредственно, а вторым - через N силовых блоков 4. Блоки 4 составляют фазы преобразователя. В данном случае N=3. Блоки 4 подсоединены через предохранители 5, снабженные блок-контактами 6, которые подключены к входу блока 7 управления. В данном примере датчиками состояния силовых блоков 4 являются блок-контакты 6. Однако возможны и другие способы контроля состояния силовых блоков 4, например могут использоваться датчики токов и т.п. На фиг. 2 представлен пример схемы силового блока обратноходового повышающего преобразователя. В схеме используются реактор 8, диод 9 и запираемый (полностью управляемый) вентиль 9. Такой преобразователь повышает постоянное входное напряжение. Однако может использоваться и прямоходовой понижающий преобразователь.

Способ реализуется следующим образом.

Напряжение источника 1 преобразуется силовыми блоками 4 в напряжение тоже постоянного тока, но другого уровня. С этой целью блок 7 управления подает управляющие импульсы на силовые блоки 4, которые в широтно-импульсном режиме осуществляют это преобразование. Импульсы, подаваемые с блока 7 управления в каждой фазе, следуют с одинаковой частотой f (Гц), однако в разных фазах они сдвинуты друг относительно друга на один и тот же промежуток времени, равный 1/Nf. На фиг. 3,а представлена диаграмма тока дросселя в штатном режиме в режиме гранично-прерывистого тока. Токи разных фаз обозначены разными линиями. Первая половина этого тока - нарастающая - потребление от источника 1 питания, а вторая половина - спадающая - это ток, передаваемый в нагрузку 2 и фильтр-конденсатор 3. Как видно, три тока симметричны и сдвинуты на треть периода. Частота пульсаций напряжения на фильтре-конденсаторе равна 3f. Когда один из силовых блоков 4 не работает (при перегорании предохранителя 5), то тогда сдвиг между токами первой и второй фазы будет 33,3% периода повторения (1/f), а между вторым и первым током 66,6%. То есть в суммарном выходном токе появятся пульсации с частотой повторения импульсов. В нормальном же режиме пульсаций выходного тока такой частоты не было, а были пульсации тройной частоты 3f. На фиг. 3,б показаны диаграммы токов двух фаз при отказе (отключении) одного блока 4 (m=1). Вследствие того, что блок управления 7, получив сигнал от датчика (блок-контакта 6 предохранителя 5) об отказе в одном блоке 4, изменяет взаимный сдвиг импульсов управления, оставшихся в работе двух нормально работающих силовых блоков 4, до величины равной 1/(N-m)f=1/2f. B данном случае этот сдвиг составит 50% периода повторения. Осуществление этой операции - переход на другую дистанцию между импульсами - производится блоком 7 управления благодаря программе, заложенным в работу его контроллера (входит в состав блока 7).

Как видно из диаграммы, таким образом снижается уровень пульсаций выходного напряжения.

Источники информации

1. Забродин Ю.С. Промышленная электроника. - М.: Высшая школа, 1982, стр. 407, рис. 7.2.

2. Руденко B.C. и др. Преобразовательная техника. Киев, Выща школа, 1978, стр. 231-233, рис. 231.

3. Журнал «Электротехника». - М.: 2001, стр. 59, рис. 3.

Способ управления N-фазным импульсным преобразователем постоянного напряжения, состоящий в формировании и подаче на параллельно включенные N силовых блоков импульсов управления, изменяемых по скважности в зависимости от требуемой величины выходного напряжения и сдвинутых друг от друга на время равное 1/Nf, где f - частота этих импульсов (Гц), и в контроле состояния силовых фазных блоков, отличающийся тем, что при обнаружении отказов m силовых блоков взаимный сдвиг импульсов устанавливают равным 1/(N-m)f.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к устройству преобразования напряжения (10) для питания нагрузки (11) ШИМ сигналом через индуктивный выходной фильтр (105). Устройство преобразования напряжения (10) содержит модуль преобразования напряжения (101), питаемый входным напряжением постоянного тока (Vin), и выполнено для обеспечения множества выходных сигналов (ШИМ1, ...

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в преобразователях понижающего и повышающего типа. Техническим результатом является повышение эффективности преобразователя в широком диапазоне входных и выходных напряжений в различных приложениях.

Изобретение относится к драйверному устройству (50a-50f) и соответствующему способу приведения в действие нагрузки (22), в частности блока LED, содержащего один или более LED (23).

Изобретение относится к устройству (50a-50j) драйвера и соответствующему способу возбуждения для возбуждения нагрузки (22), в частности, блока LED. Техническим результатом является предоставление драйвера с высоким коэффициентом полезного действия, который может применяться для широких диапазонов напряжений питания и возбуждения нагрузки, в частности, блока СИД.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в источниках вторичного электропитания в качестве преобразователя постоянного напряжения в постоянное.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в (1) источнике электропитания. Технический результат - увеличение напряжения питания.

Изобретение относится, в основном, к зарядке аккумуляторных батарей источников бесперебойного питания. Технический результат заключается в обеспечении улучшенного распределения энергии в аккумуляторной батарее.

Изобретение относится к области преобразовательной техники и может использоваться в системах электропитания технологических нагрузок с глубоким регулированием выходного напряжения и активной коррекцией коэффициента мощности.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в преобразователях понижающего и повышающего типа. Техническим результатом является повышение эффективности преобразователя в широком диапазоне входных и выходных напряжений в различных приложениях.

Предлагаемое изобретение относится к области высоковольтной преобразовательной техники и может быть использовано в структурах преобразователей напряжения для преобразования напряжения переменного тока в напряжение постоянного тока и наоборот.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в вакуумных установках для плавки и термообработки металлов. Технический результат: непрерывный контроль симметрии и величины напряжения вывода индуктора относительно заземленной нейтрали питающей сети, быстрое снижение напряжения на нагрузке при увеличении контролируемого напряжения выше установленного значения, надежное и плавное выключение преобразователя при пробое вывода нагрузки на заземленную нейтраль, повышение электрического КПД индуктора, улучшение формы выходного тока.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано на электроподвижном составе переменного тока. Технический результат - увеличение угла задержки импульсов до 18 эл.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в устройстве и способе управления, используемых при шунтировании блоков питания. Технический результат - уменьшение пульсации выходного напряжения.

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано для повышения общего допустимого тока тиристорного преобразователя, собранного по шестифазной схеме выпрямления.

Изобретение относится к электротехнике, более конкретно к системам контроля и управления силовыми симисторными (тиристорными) выпрямительными устройствами. .

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для управления электропитанием. Технический результат - обеспечение корректного пуска импульсного выпрямителя по напряжению и/или по току согласно требованиям питаемого объекта и в соответствии с внешней средой импульсного выпрямителя.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в многофазных импульсных преобразователях питания. Техническим результатом является снижение потерь энергии и улучшение качества напряжения. В способе управления N-фазным импульсным преобразователем постоянного напряжения, состоящем в формировании и подаче на параллельно включенные N силовых блоков импульсов управления, изменяемых по скважности в зависимости от требуемой величины выходного напряжения и сдвинутых друг от друга на время равное 1Nf, где f - частота этих импульсов, и в контроле состояния силовых фазных блоков при обнаружении отказов m силовых блоков взаимный сдвиг импульсов устанавливают равным 1f. 3 ил.

Наверх