RU2400007C1 - Преобразователь однофазного тока в постоянный - Google Patents
Преобразователь однофазного тока в постоянный Download PDFInfo
- Publication number
- RU2400007C1 RU2400007C1 RU2009128397/09A RU2009128397A RU2400007C1 RU 2400007 C1 RU2400007 C1 RU 2400007C1 RU 2009128397/09 A RU2009128397/09 A RU 2009128397/09A RU 2009128397 A RU2009128397 A RU 2009128397A RU 2400007 C1 RU2400007 C1 RU 2400007C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- valves
- parts
- secondary windings
- group
- connection
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Rectifiers (AREA)
Abstract
Преобразователь однофазного тока в постоянный может найти применение для преобразования переменного тока в постоянный и может быть использован в источниках постоянного тока с регулируемым напряжением. Предложенный преобразователь содержит семь управляемых вентилей и однофазный трансформатор с первичной обмоткой и группой вторичных обмоток, состоящей из трех гальванически развязанных частей, причем числа витков всех частей группы вторичных обмоток равны, при этом первая и вторая части группы вторичных обмоток соединены согласно и от точки их соединения выполнен отвод, из шести вентилей сформированы две трехвентильные ячейки, каждая из которых состоит из трех последовательно согласно соединенных вентилей, причем одноименные крайние электроды вентилей ячеек соединены между собой, образуя выходные выводы устройства, к одной паре равноудаленных от выходных выводов устройства точек соединения вентилей ячеек подключены конец и начало вторичной обмотки, состоящей из первой и второй частей группы вторичных обмоток, а ко второй паре равноудаленных от выходных выводов устройства точек соединения вентилей ячеек подключены конец и начало третьей части группы вторичных обмоток противофазно с подключением обмотки, составленной из двух частей, при этом незадействованный вентиль одним электродом подключен к точке соединения двух частей группы вторичных обмоток, а вторым электродом к ближней точке соединения крайних вентилей вентильных ячеек, причем электродом, одноименным с электродами, соединенными в данной точке. Предложенный преобразователь однофазного тока в постоянный позволяет получить техничес�
Description
Предлагаемое изобретение относится к полупроводниковым преобразователям электрической энергии, предназначенным для преобразования переменного тока в постоянный, и может быть использовано в источниках постоянного тока с регулируемым напряжением.
Известен преобразователь однофазного тока в постоянный (Каганов И.Л. Электронные и ионные преобразователи. - Ч.III. - M.: ГЭИ, 1956, 258 с.), содержащий трансформатор - преобразователь однофазного напряжения в двухфазное с секционированными вторичными обмотками, к выводам которых подключены управляемые вентили, образующие катодную (анодную) группу вентилей преобразователя однофазного тока в постоянный.
Поскольку преобразователь собран по однополупериодной схеме, он характеризуется большими массогабаритными показателями и плохим использованием вентилей по обратному напряжению, достигающему в π раз большего значения, чем среднее значение выпрямленного напряжения.
Кроме того, известен преобразователь однофазного тока в постоянный (Засорин С.Н., Мицкевич В.А., Кучма К.Г. Электронная и преобразовательная техника. - M.: Транспорт, 1981, С.162), являющийся прототипом, содержащий три последовательно согласно соединенных однофазных вентильных моста, в каждом из которых два последовательно включенных вентильных плеча оснащены управляемыми вентилями, два других плеча неуправляемыми вентилями, а к полярным выходам крайних мостов подключена нагрузка, и однофазный трансформатор с первичной обмоткой и тремя гальванически развязанными вторичными обмотками, каждая из которых соединена с одним из мостов, причем начала (концы) обмоток подключены к соответствующим точкам соединения управляемых вентилей, концы (начала) подключены к соответствующим точкам соединения неуправляемых вентилей, а числа витков вторичных обмоток равны.
Недостатком данного преобразователя является относительно невысокий КПД из-за большого числа вентилей, последовательно включаемых в цепи тока нагрузки.
Задачей предлагаемого изобретения является создание преобразователя однофазного тока в постоянный с более высоким КПД.
Поставленная задача достигается тем, что преобразователь однофазного тока в постоянный содержит шесть управляемых вентилей и однофазный трансформатор с первичной обмоткой и группой вторичных обмоток, состоящей из трех гальванически развязанных частей, причем числа витков всех частей группы вторичных обмоток равны, а в преобразователь введен дополнительный управляемый вентиль, при этом первая и вторая части группы вторичных обмоток соединены согласно и от точки их соединения выполнен отвод, из шести вентилей сформированы две трехвентильные ячейки, каждая из которых состоит из трех последовательно согласно соединенных вентилей, причем одноименные крайние электроды вентилей ячеек соединены между собой, образуя выходные выводы устройства, к одной паре равноудаленных от выходных выводов устройства точек соединения вентилей ячеек подключены конец и начало вторичной обмотки, состоящей из первой и второй частей группы вторичных обмоток, а ко второй паре равноудаленных от выходных выводов устройства точек соединения вентилей ячеек подключены конец и начало третьей части группы вторичных обмоток противофазно с подключением обмотки, составленной из двух частей, при этом незадействованный вентиль одним электродом подключен к точке соединения двух частей группы вторичных обмоток, а вторым электродом к ближней точке соединения крайних вентилей вентильных ячеек, причем электродом, одноименным с электродами, соединенными в данной точке.
На Фиг.1 приведена схема предлагаемого преобразователя; на Фиг.2 приведены временные диаграммы выпрямленного напряжения для трех поддиапазонов регулирования.
Преобразователь однофазного тока в постоянный (Фиг.1) содержит однофазный трансформатор, имеющий первичную обмотку (на фигуре не показана) и группу вторичных обмоток, имеющую две гальванически согласно связанные части 1 и 2 и одну, гальванически не связанную с первыми двумя, часть 3, причем числа витков всех частей равны, и семь управляемых вентилей 4-10, катоды вентилей 4, 7 и 8 соединены соответственно с началом, средней точкой и концом вторичной обмотки, состоящей из двух частей, катоды данных вентилей образуют один выходной вывод 11 устройства, аноды вентилей 5 и 9 соединены соответственно с началом и концом вторичной обмотки, состоящей из 1 и 2 частей группы вторичных обмоток, а их катоды соединены, соответственно, с концом и началом третьей части группы вторичных обмоток, к которым подключены также, соответственно, аноды вентилей 6 и 10, катоды которых образуют второй выходной вывод 12 устройства. К выходным выводам 11 и 12 подключена нагрузка 13.
Работа устройства (Фиг.1) по формированию плавно изменяющегося выпрямленного напряжения в разных поддиапазонах (зонах) обеспечивается при нескольких способах подачи управляющих сигналов на управляющие электроды вентилей.
Весь диапазон регулирования выпрямленного напряжения разделен на 3 поддиапазона (зоны), которые представлены временными диаграммами выпрямленного напряжения на Фиг.2 для углов регулирования α1≈90°. Для примера рассмотрим второй поддиапазон (зона II).
Во втором поддиапазоне (зона II) при положительной полуволне питающего напряжения, положительную полярность которого примем соответствующей более высоким потенциалам начал секций, сначала включаются вентили 7, 5, 6 с углом α=0°; при этом на нагрузке 13 формируется напряжение секции 1. Затем с углом α1>0° включается вентиль 10 и на нагрузке 13 формируется суммарное напряжение секций 1 и 3. Ток при этом протекает сначала по контуру: вывод 12 - нагрузка 13 - вывод 11 - вентиль 7 - секция 1 - вентиль 5 - вентиль 6 - вывод 12, а после включения с углом α1>0° вентиля 10 ток из вентиля 6 в силу естественной коммутации переходит в цепь, состоящую из вентиля 10 и секции вторичной обмотки 3. Мгновенное значение выпрямленного напряжения на нагрузке 13 возрастает от 1/3 полного напряжения всех секций вторичной обмотки трансформатора до значения 2/3, как это показано на Фиг.2 (зона II) при угле регулирования α1>0°.
При отрицательной полуволне питающего напряжения сначала с углами α=0° включается вентиль 7, 9, 10, а затем с варьируемым углом α1>0° вентиль 6. Форма выпрямленного напряжения в этой полуволне будет такой же двухступенчатой, как и в предыдущей полуволне, показанной на Фиг.2 (зона II). С уменьшением угла α1 среднее значение выпрямленного напряжения плавно возрастает.
Зона | Фаза | Углы отпирания вентилей | ||||||
4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | ||
I | + | ● | ● | ● | ||||
- | ● | ● | ● | |||||
II | + | ○ | ○ | ○ | ● | |||
- | ● | ○ | ○ | ○ | ||||
III | + | ○ | ○ | ○ | ● | |||
- | ○ | ● | ○ | ○ |
Аналогично прослеживается работа преобразователя во всех остальных поддиапазонах (зонах) плавного регулирования. В приведенной таблице представлен один из нескольких возможных вариантов алгоритма подачи управляющих сигналов на управляющие электроды управляемых вентилей преобразователя (Фиг.2), где ○ - нулевой сигнал (α0) и ● - регулирующий сигнал (α1). Знаки (+) и (-) в столбце «Фаза» обозначают полупериод подачи на вентили управляющих сигналов.
Кривые выпрямленного напряжения на Фиг.2 получены на компьютерной модели с применением индуктивных сопротивлений.
В предлагаемом преобразователе в цепи протекания тока нагрузки включены последовательно только три вентиля, а в прототипе 6 вентилей. Это способствует снижению мощности потерь в вентилях и повышает КПД.
Таким образом, предлагаемое изобретение: преобразователь однофазного тока в постоянный имеет более высокий КПД.
Claims (1)
- Преобразователь однофазного тока в постоянный, содержащий шесть управляемых вентилей и однофазный трансформатор с первичной обмоткой и группой вторичных обмоток, состоящей из трех гальванически развязанных частей, причем числа витков всех частей группы вторичных обмоток равны, отличающийся тем, что в преобразователь введен дополнительный управляемый вентиль, при этом первая и вторая части группы вторичных обмоток соединены согласно и от точки их соединения выполнен отвод, из шести вентилей сформированы две трехвентильные ячейки, каждая из которых состоит из трех последовательно согласно соединенных вентилей, причем одноименные крайние электроды вентилей ячеек соединены между собой, образуя выходные выводы устройства, к одной паре равноудаленных от выходных выводов устройства точек соединения вентилей ячеек подключены конец и начало вторичной обмотки, состоящей из первой и второй частей группы вторичных обмоток, а ко второй паре равноудаленных от выходных выводов устройства точек соединения вентилей ячеек подключены конец и начало третьей части группы вторичных обмоток противофазно с подключением обмотки, составленной из двух частей, при этом незадействованный вентиль одним электродом подключен к точке соединения двух частей группы вторичных обмоток, а вторым электродом - к ближней точке соединения крайних вентилей вентильных ячеек, причем электродом, одноименным с электродами, соединенными в данной точке.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009128397/09A RU2400007C1 (ru) | 2009-07-22 | 2009-07-22 | Преобразователь однофазного тока в постоянный |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009128397/09A RU2400007C1 (ru) | 2009-07-22 | 2009-07-22 | Преобразователь однофазного тока в постоянный |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2400007C1 true RU2400007C1 (ru) | 2010-09-20 |
Family
ID=42939352
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009128397/09A RU2400007C1 (ru) | 2009-07-22 | 2009-07-22 | Преобразователь однофазного тока в постоянный |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2400007C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2554566C2 (ru) * | 2010-10-13 | 2015-06-27 | Феникс Контакт ГмбХ & Ко. КГ | Выходной токовый каскад с автоматическим активно-пассивным переключением |
-
2009
- 2009-07-22 RU RU2009128397/09A patent/RU2400007C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2554566C2 (ru) * | 2010-10-13 | 2015-06-27 | Феникс Контакт ГмбХ & Ко. КГ | Выходной токовый каскад с автоматическим активно-пассивным переключением |
US9946280B2 (en) | 2010-10-13 | 2018-04-17 | Phoenix Contact Gmbh & Co. Kg | Current output stage having automatic active-passive switching |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2400007C1 (ru) | Преобразователь однофазного тока в постоянный | |
CN109905035B (zh) | 一种能量双向流动的超低纹波电动汽车充电电源 | |
CN203352466U (zh) | 带平衡电抗器的三相桥式全控整流器 | |
RU2395892C1 (ru) | Преобразователь однофазного переменного напряжения в постоянное | |
RU2395153C1 (ru) | Преобразователь однофазного переменного тока в постоянный | |
RU176682U1 (ru) | Преобразователь с 24-кратной частотой пульсации переменного напряжения в постоянное | |
RU2460202C1 (ru) | Преобразователь переменного напряжения в постоянное | |
RU54704U1 (ru) | Многозонный выпрямитель однофазного переменного тока | |
RU2373628C1 (ru) | Преобразователь переменного напряжения в постоянное | |
JP2021045030A (ja) | 電流共振型スイッチング電源装置 | |
CN217693113U (zh) | 超大功率电源系统 | |
CN104242694B (zh) | 带平衡电抗器的三相桥式全控整流电路 | |
RU2334345C1 (ru) | Преобразователь переменного напряжения в постоянное с 9-кратной частотой пульсации | |
RU2368998C1 (ru) | Преобразователь переменного напряжения в постоянное | |
RU2805046C1 (ru) | Корректор коэффициента мощности | |
RU2680374C1 (ru) | Шунтирующий реактор-компенсатор (варианты) | |
RU2806673C1 (ru) | Корректор коэффициента мощности со стабилизацией постоянного выходного напряжения | |
RU2368999C1 (ru) | Преобразователь переменного напряжения в постоянное | |
RU184790U1 (ru) | Многопульсное выпрямительное устройство | |
RU2521870C2 (ru) | Двадцатичетырехфазный преобразователь трехфазного напряжения в постоянное | |
RU189902U1 (ru) | Безмостовой корректор коэффициента мощности | |
RU46137U1 (ru) | Источник постоянного напряжения с 12-кратной частотой пульсации | |
CN209030114U (zh) | 多晶硅直流还原电源电路 | |
RU65685U1 (ru) | Трехфазный регулируемый преобразователь переменного напряжения в постоянное | |
RU2324281C1 (ru) | Источник питания постоянного тока для дуговой печи (его варианты) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140723 |