DEP0010888DA

DEP0010888DA - Arrangement for reducing ripple in dry rectifier circuits

Info

Publication number: DEP0010888DA
Authority: DE
Inventors: Manfred Dipl.-Ing. Tschermark
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG
Publication date: 1951-02-01

Description

Bei Gleichrichtern stört häufig die Welligkeit der abgegebenen Gleichspannung, beispielsweise bei der Speisung von Sendern oder von Lichtbogenlampen in Tonfilmateliers durch Gleichrichter. Um die Welligkeit herabzusetzen, verwendet man mehrphasige Schaltungen und Glättungseinrichtungen. Die Mehrphasigkeit wird durch entsprechende Schaltung des Gleichrichtertransformators und des Gleichrichters erzielt. Die Glättungseinrichtungen, die aus Drosselspulen und Kondensatoren bestehen, und welche die trotz der Mehrphasigkeit noch auftretenden Schwankungen in der Gleichspannung unterdrücken sollen, werden bei hohen Ansprüchen an die Glättung, insbesondere, wenn diese nahezu unabhängig von Laständerungen sein soll, sehr umfangreich und kostspielig.In the case of rectifiers, the ripple of the output DC voltage often interferes, for example when powering transmitters or arc lamps in sound film studios by rectifiers. In order to reduce the ripple, multiphase circuits and smoothing devices are used. The polyphase is achieved by appropriate switching of the rectifier transformer and the rectifier. The smoothing devices, which consist of choke coils and capacitors, and which are intended to suppress the fluctuations in the DC voltage that still occur despite the multiphase nature, are very extensive and costly when the demands on smoothing are high, especially when this is to be almost independent of load changes.

Die Erfindung zeigt einen Weg, um bei Gleichrichterschaltungen mit Trockengleichrichtern, bei denen wegen der Höhe der erzielten Gleichspannung mehrere Gleichrichterelemente in Reihe geschaltet sind, die Welligkeit herabzusetzen. Die Erfindung nutzt das Vorhandensein von mehreren in Reihe geschalteten Gleichrichterelementen, die wegen der erforderlichen Sperrspannung nötig sind, zur Herabsetzung der Welligkeit in der Weise aus, dass die Elemente in je eine vollständige Gleichrichterschaltung bildende Gruppen unterteilt werden, die in Reihe geschaltet sind, und es wird jede Gruppe von einer Spannung gespeist, welche gegenüber den Spannungen der anderen Gruppen phasenverschoben ist.The invention shows a way of reducing the ripple in rectifier circuits with dry rectifiers in which several rectifier elements are connected in series because of the level of the DC voltage achieved. The invention uses the presence of several rectifier elements connected in series, which are necessary because of the required reverse voltage, to reduce the ripple in such a way that the elements are subdivided into groups each forming a complete rectifier circuit, which are connected in series, and it each group is fed by a voltage which is out of phase with the voltages of the other groups.

Die Höhe der speisenden Spannung wird gegenüber der bei bekannten Schaltungen entsprechend der Zahl der Gruppen herabgesetzt. Da jedoch die einzelnen Gruppen in Reihe geschaltet sind, wird die abgegebene Gleichspannung nahezu ebenso hoch wie bei den bisher bekannten Schaltungen. Man erreicht aber mit dem gleichen Aufwand für die Gleichrichterelemente gegenüber den bekannten Schaltungen eine erhebliche Verminderung der Welligkeit.The level of the supply voltage is reduced compared to that in known circuits according to the number of groups. However, since the individual groups are connected in series, the output DC voltage is almost as high as in the previously known circuits. But one achieves with the the same effort for the rectifier elements compared to the known circuits, a considerable reduction in ripple.

In der Zeichnung ist in Figur 1 eine bekannte Schaltung, in Figur 2 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.In the drawing, a known circuit is shown in FIG. 1, and an exemplary embodiment of the invention is shown in FIG.

Bei der Schaltung nach Figur 1, welche eine Graetzschaltung 1 zeigt, liegen jeweils drei Gleichrichterscheiben in einem Gleichrichterzweig, damit die erforderliche Sperrspannung erhalten wird. Die Speisung der Gleichrichterschaltung erfolgt durch die Sekundärwicklung 2 eines Transformators, dessen in Dreieck geschaltete Primärwicklung mit 3 bezeichnet ist.In the circuit according to FIG. 1, which shows a Graetz circuit 1, there are three rectifier disks in each rectifier branch so that the required reverse voltage is obtained. The rectifier circuit is fed through the secondary winding 2 of a transformer, the triangular-connected primary winding of which is denoted by 3.

Bei der Anordnung nach Figur 2 ist die gleiche Zahl von Gleichrichterscheiben wie bei der Anordnung ach Figur 1 vorgesehen. Die Gleichrichterscheiben sind jedoch in drei Gruppen unterteilt die je für sich eine Graetzschaltung 4 bzw. 5 bzw. 6 bilden. Die einzelnen Gruppen sind in Reihe geschaltet. Jede Gruppe wird von einer Spannung gespeist, welche gegenüber der Spannung der anderen Gruppe um 20° phasenverschoben ist. Zu diesem Zweck erhält der Transformator drei Sekundärwicklungen 7, 8 und 9. Die Wicklung 8 ist in Dreieck geschaltet, die beiden anderen 7 und 9 in Polygon derart, dass die Spannung der Wicklungen 7 und 9 gegenüber den entsprechenden Spannungen der Wicklung 8 um minus bzw plus 20° versetzt sind. Die von den einzelnen Gruppen erzeugten Gleichspannungen sind in Reihe geschaltet und die Wicklungen sind so bemessen, dass die erzeugte Gleichspannung ebenso gross ist wie bei der Anordnung nach Figur 1. Die Welligkeit ist aber erheblich geringer. Sie beträgt bei der Anordnung nach Figur 1 ungefähr 4%, bei der nach Figur 2 ungefähr 0,6%.In the arrangement according to FIG. 2, the same number of rectifier disks is provided as in the arrangement according to FIG. The rectifier disks are, however, divided into three groups, each forming a Graetz circuit 4 or 5 or 6. The individual groups are connected in series. Each group is fed by a voltage which is 20 ° out of phase with the voltage of the other group. For this purpose, the transformer has three secondary windings 7, 8 and 9. The winding 8 is connected in a triangle, the other two 7 and 9 in a polygon such that the voltage of the windings 7 and 9 compared to the corresponding voltages of the winding 8 by minus or are offset by plus 20 °. The DC voltages generated by the individual groups are connected in series and the windings are dimensioned so that the DC voltage generated is just as great as in the arrangement according to FIG. 1. The ripple is, however, considerably less. In the case of the arrangement according to FIG. 1, it amounts to approximately 4%, in the case of that according to FIG. 2 approximately 0.6%.

Sind wegen der erforderlichen Sperrspannung nicht drei, sondern z.B. sechs Scheiben je Gleichrichterzweig bei der Anordnung nach Figur 1 notwendig, so kann man gemäss der Erfindung wiederum drei Gruppen vorsehen, wobei in jedem Zweig drei Gleichrichterscheiben vorhanden sind, oder man kann auch sechs Gruppen vorsehen, die nur je eine Scheibe je Zweig enthalten und von Spannung erregt werden, die um jeweils 10° gegeneinander versetzt sind.If, because of the required reverse voltage, not three, but, for example, six disks per rectifier branch are necessary in the arrangement according to FIG. which contain only one disk per branch and are excited by voltage that are offset from one another by 10 °.

Sind nur zwei Scheiben je Gleichrichterzweig für die notwendige Sperrspannung erforderlich, so kann man diese in zwei Gruppen aufteilen und die beiden Gruppen mit Spannungen speisen, die um 30° gegeneinander versetzt sind.If only two disks per rectifier branch are required for the necessary reverse voltage, then these can be divided into two groups and the two groups fed with voltages that are offset by 30 ° from one another.

Wesentlich für die Erfindung ist die Unterteilung der an sich notwendigen Gleichrichterscheiben in einzelnen Gruppen, die nur einen Teil der insgesamt vorhandenen, in Reihe geschalteten Scheiben enthalten, die Reihenschaltung dieser eine vollständige Gleichrichterschaltung bildenden Gruppen und ihre Speisung durch phasenverschoben Spannungen.Essential for the invention is the subdivision of the rectifier disks, which are necessary per se, into individual groups which contain only a part of the total number of disks connected in series, the series connection of these groups forming a complete rectifier circuit and their feeding by phase-shifted voltages.

2 Figuren2 figures

1 Anspruch1 claim

Claims

Arrangement for reducing the ripple in dry rectifier circuits with several rectifier elements connected in series in each rectifier branch, characterized in that the rectifier elements are divided into groups, the groups which each form a complete rectifier circuit being connected in series, and that each group is fed by a voltage which is out of phase with the voltages of the other groups.