RU2806896C1 - Boost voltage regulator for work with three-phase loads - Google Patents
Boost voltage regulator for work with three-phase loads Download PDFInfo
- Publication number
- RU2806896C1 RU2806896C1 RU2023113602A RU2023113602A RU2806896C1 RU 2806896 C1 RU2806896 C1 RU 2806896C1 RU 2023113602 A RU2023113602 A RU 2023113602A RU 2023113602 A RU2023113602 A RU 2023113602A RU 2806896 C1 RU2806896 C1 RU 2806896C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- regulator
- capacitor
- charging
- phase
- connection point
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к области преобразовательной техники и может быть использовано при создании энергоэффективного регулируемого электропривода и электротранспорта, входным источником напряжения для которых является аккумуляторная батарея. The invention relates to the field of converter technology and can be used to create an energy-efficient adjustable electric drive and electric transport, the input voltage source for which is a rechargeable battery.
Известен регулятор для трёхфазной нагрузки (см. Моин В. С. Стабилизированные транзисторные преобразователи. - М.: Энергоатомиздат, 1986. - 376 с.: ил. рис. 9.7 стр. 328), содержащий четыре транзистора, соединенных по мостовой схеме и отвод от средней точки входного источника питания. Фаза С подключается к средней точке входного источника питания, фазы А и B подключаются к точкам соединения ключей стойки каждой фазы. Трёхфазная нагрузка соединяется по схеме звезда. Верхний и нижний ключи каждой стойки управляются со сдвигом 180 градусов, угол сдвига импульсов между стойками составляет 60 градусов.A regulator for a three-phase load is known (see Moin V.S. Stabilized transistor converters. - M.: Energoatomizdat, 1986. - 376 pp.: ill. Fig. 9.7 p. 328), containing four transistors connected in a bridge circuit and a tap from the midpoint of the input power supply. Phase C is connected to the midpoint of the input power supply, phases A and B are connected to the rack switch connection points of each phase. The three-phase load is connected according to the star circuit. The upper and lower keys of each rack are controlled with a 180-degree shift, and the pulse shift angle between the racks is 60 degrees.
Основным недостатком этого регулятора для трёхфазной нагрузки является несимметрия и искажение выходного напряжения при изменении напряжения входного источника, входной источник питания должен обеспечивать потенциал средней точки, равный половине напряжения входного источника питания. Кроме того, отсутствие устройства регулировки и стабилизации входного напряжения приводит к усложнению системы управления ключами, которая должна совмещать две функции: слежение за изменением входного напряжения и регулировку выходного трёхфазного напряжения.The main disadvantage of this regulator for a three-phase load is the asymmetry and distortion of the output voltage when the voltage of the input source changes; the input power source must provide a midpoint potential equal to half the voltage of the input power source. In addition, the absence of a device for adjusting and stabilizing the input voltage leads to a complication of the key control system, which must combine two functions: monitoring changes in the input voltage and adjusting the three-phase output voltage.
Более высоким качеством входного напряжения питания трёхфазного инвертора обладает устройство, выполненное на основе повышающего преобразователя постоянного напряжения (Электропитание №3, 2018 г., с.15-24, рис. 1). Повышающий регулятор постоянного напряжения обеспечивает напряжение, превышающее напряжение входного источника. Для стабилизации входного напряжения для трёхфазного инвертора используются два регулятора, формирующие двуполярное регулируемое напряжение из повышенного однополярного.A device made on the basis of a step-up DC-DC converter has a higher quality of the input supply voltage of a three-phase inverter (Power Supply No. 3, 2018, pp. 15-24, Fig. 1). The DC boost regulator provides a voltage higher than the input source voltage. To stabilize the input voltage for a three-phase inverter, two regulators are used, forming a bipolar regulated voltage from an increased unipolar one.
В качестве недостатка отметим отсутствие энергоэффективной регулировки входного напряжения трёхфазного инвертора, обусловленное использованием регуляторов, работающих при большом входном напряжении, обладающих большим показателем габаритов и потерями мощности, связанными с большим перепадом напряжения на регулирующем транзисторном ключе.As a disadvantage, we note the lack of energy-efficient regulation of the input voltage of a three-phase inverter, due to the use of regulators that operate at a high input voltage, have a large size and power losses associated with a large voltage drop across the regulating transistor switch.
Известен также регулируемый повышающий преобразователь постоянного напряжения (Пат. 2734101, заявка 2020117224 от 26.05.2020), являющийся прототипом предлагаемого изобретения, содержащий повышающий преобразователь постоянного напряжения и двухуровневый широтно-импульсный регулятор.An adjustable step-up DC voltage converter is also known (Pat. 2734101, application 2020117224 dated 05.26.2020), which is a prototype of the proposed invention, containing a step-up DC voltage converter and a two-level pulse-width regulator.
Недостатком прототипа является отсутствие дополнительного выхода, равного половине выходного напряжения и ограничение применения регулятора для работы с трёхфазной нагрузкой, например, бесколлекторным двигателем постоянного тока (БДПТ).The disadvantage of the prototype is the lack of an additional output equal to half the output voltage and the limitation of the use of the regulator for working with a three-phase load, for example, a brushless DC motor (BLDC).
Задачей (техническим результатом) предлагаемого изобретение является обеспечение работы преобразователя с трёхфазной нагрузкой при сохранении регулировка напряжения. The objective (technical result) of the proposed invention is to ensure operation of the converter with a three-phase load while maintaining voltage regulation.
Решение поставленной задачи достигается тем, что в преобразователь постоянного напряжения, содержащий входной и общий выводы для подключения источника постоянного напряжения, n цепочек, подключенных между входным и общим выводами, каждая из которых состоит из последовательно соединенного зарядного диода, конденсатора, дросселя и зарядного ключа, (n-1) разрядных ключей, каждый из которых подключен между точкой соединения зарядного ключа и дросселя предыдущей цепочки и точкой соединения зарядного диода и конденсатора последующей цепочки, разрядного ключа, подключённого между точкой соединения зарядного ключа и дросселя последней цепочки и входным выводом источника постоянного напряжения, первого двухуровневого регулятора, на входы которого относительно общего вывода поступает постоянное напряжение от точек соединения зарядного диода и конденсатора первой и второй цепочек, введён второй двухуровневый широтно-импульсный регулятор, состоящий из диода и конденсатора, подключенных между общим выводом и точкой соединения зарядного диода и конденсатора предпоследней цепочки, двух диодов и конденсатора, подключённых между общим выводом и точкой соединения зарядного диода и конденсатора последней цепочки, ключ, подключённый к диодам регулятора предпоследней и последней цепочек, дроссель, соединённый между выходом регулятора и ключом, конденсатор, подключённый между общим выводом и выходным выводом второго двухуровневого широтно-импульсного регулятора, трёхфазный регулятор, состоящий из двух стоек ключей, подключённый между выходом первого двухуровневого широтно-импульсного регулятора и общим выводом, трёхфазная нагрузка, соединённая по схеме звезда, одна фаза которой подключена к выходу второго широтно-импульсного регулятора, две другие фазы подключены к средним точкам стоек трёхфазного регулятора. The solution to the problem is achieved by the fact that in a DC-DC converter containing input and common terminals for connecting a DC voltage source, n chains connected between the input and common terminals, each of which consists of a series-connected charging diode, capacitor, inductor and charging key, (n-1) bit switches, each of which is connected between the connection point of the charging key and the inductor of the previous chain and the connection point of the charging diode and capacitor of the subsequent chain, a bit switch connected between the connection point of the charging key and the inductor of the last chain and the input terminal of the constant voltage source , the first two-level regulator, the inputs of which, relative to the common terminal, receive a constant voltage from the connection points of the charging diode and the capacitor of the first and second chains, a second two-level pulse-width regulator was introduced , consisting of a diode and a capacitor connected between the common terminal and the connection point of the charging diode and capacitor of the penultimate chain, two diodes and a capacitor connected between the common terminal and the connection point of the charging diode and capacitor of the last chain, a switch connected to the regulator diodes of the penultimate and last chains, a choke connected between the regulator output and the switch, a capacitor connected between the common terminal and the output terminal of the second two-level pulse-width regulator, a three-phase regulator consisting of two racks of keys, connected between the output of the first two-level pulse-width regulator and the common terminal, a three-phase load connected in a star circuit, one phase of which is connected to the output of the second pulse-width regulator , the other two phases are connected to the middle points of the three-phase regulator racks.
На Фиг.1 представлена принципиальная электрическая схема предлагаемого повышающего регулятора напряжения для работы с трёхфазной нагрузкой, на Фиг.2 представлена регулировочная характеристика, показывающая зависимость напряжения на выходе каждого из двухуровневых регуляторов от величины угла управления ключей, на Фиг. 3 показана осциллограмма фазных напряжений трёхфазной нагрузки.Figure 1 shows a schematic electrical diagram of the proposed step-up voltage regulator for working with a three-phase load, Figure 2 shows an adjustment characteristic showing the dependence of the voltage at the output of each of the two-level regulators on the value of the control angle of the keys, Figure Figure 3 shows an oscillogram of phase voltages of a three-phase load.
Предлагаемое устройство (Фиг.1) состоит из n зарядных диодов 1, n конденсаторов 2, n дросселей 3, n зарядных ключей 4, разрядных ключей (5-9), входных клемм 35, 36, 38, 39 для подключения первого 42 и второго 43 широтно-импульсных регуляторов. Первый широтно-импульсный регулятор содержит диоды 10, 11, 13, конденсаторы 12, 14, 17, ключ 15, дроссель 16, выход 37 для подключения трёхфазного регулятора. Второй широтно-импульсный регулятор содержит диоды 18, 19, 21, конденсаторы 20, 22, 25, ключ 23, дроссель 24, выход 40 для подключения трёхфазной нагрузки. Входной 33 и общий вывод 34 для подключения входного источника 44 с напряжением E1. Трёхфазный регулятор состоит из ключей (26-29), трёхфазная нагрузка (30-32) соединена по схеме звезда.The proposed device (Figure 1) consists of n charging diodes 1, n capacitors 2, n chokes 3, n charging switches 4, bit switches (5-9), input terminals 35, 36, 38, 39 for connecting the first 42 and second 43 pulse width regulators. The first pulse-width regulator contains diodes 10, 11, 13, capacitors 12, 14, 17, key 15, inductor 16, output 37 for connecting a three-phase regulator. The second pulse-width regulator contains diodes 18, 19, 21, capacitors 20, 22, 25, switch 23, inductor 24, output 40 for connecting a three-phase load. Input 33 and common pin 34 for connecting input source 44 with voltage E1. The three-phase regulator consists of keys (26-29), the three-phase load (30-32) is connected in a star circuit.
Предлагаемое устройство (Фиг.1) содержит n цепочек, каждая из которых состоит из последовательного соединения зарядного диода 1, конденсатора 2, дросселя 3, зарядного ключа 4, разрядных ключей (5-9). Цепочки соединены параллельно и включены между входным 33 и общим 34 выводами входного источника питания 44. Между точкой соединения дросселя 3 и зарядного ключа 4 предыдущей цепочки и точкой соединения зарядного диода 1 и конденсатора 2 последующей цепочки включены разрядные ключи (5-8). Разрядный ключ 9 включён между точкой соединения зарядного ключа с дросселем последней цепочки и входным выводом 33. Между зарядными диодами 1 и конденсаторами 2 первой и второй цепочек к выводам 35, 36 подключён первый двухуровневый регулятор 42. К выводу 36 подключены диоды 10, 11, которые с конденсатором 12 формируют уровень напряжения E1⋅n, который прикладывается к точке соединения ключа 15 и дросселя 16. К выводу 35 подключены диод 13 и конденсатор 14, формирующие уровень напряжения Е1⋅(n+1), который прикладывается к ключу 15. Между зарядными диодами 1 и конденсаторами 2 предпоследней и последней цепочек к выводам 38, 39 подключён второй двухуровневый регулятор 43. К выводу 39 подключены диоды 18, 19 и конденсатор 20, формирующие уровень напряжения 2⋅E1, который прикладывается к точке соединения ключа 23 и дросселя 24. К выводу 38 подключены диод 21 и конденсатор 22, формирующие уровень напряжения 3⋅E1, который прикладывается к ключу 23. Между выводом 37 и общим выводом 34 подключены две стойки ключей. Каждая стойка состоит из последовательно соединённых ключей 26, 27 и 28, 29 соответственно. К точками соединения ключей 26, 27 и 28, 29 и выводу 40 подключена трёхфазная нагрузка 30-32, соединённая по схеме звезда в точке 41.The proposed device (Figure 1) contains n chains, each of which consists of a series connection of a charging diode 1, a capacitor 2, an inductor 3, a charging key 4, and discharge keys (5-9). The chains are connected in parallel and connected between the input 33 and common 34 terminals of the input power source 44. Between the connection point of the inductor 3 and the charging key 4 of the previous chain and the connection point of the charging diode 1 and the capacitor 2 of the subsequent chain, discharge keys (5-8) are connected. The bit key 9 is connected between the connection point of the charging key with the inductor of the last chain and the input pin 33. Between the charging diodes 1 and capacitors 2 of the first and second chains, the first two-level regulator 42 is connected to pins 35, 36. Diodes 10, 11 are connected to pin 36, which with capacitor 12 form the voltage level E1⋅n, which is applied to the connection point of the key 15 and the inductor 16. A diode 13 and a capacitor 14 are connected to pin 35, forming a voltage level E1⋅(n+1), which is applied to the key 15. Between the chargers diodes 1 and capacitors 2 of the penultimate and last chains connect the second two-level regulator 43 to pins 38, 39. Diodes 18, 19 and capacitor 20 are connected to pin 39, forming a voltage level of 2⋅E1, which is applied to the connection point of switch 23 and inductor 24. A diode 21 and a capacitor 22 are connected to pin 38, forming a voltage level of 3⋅E1, which is applied to key 23. Two racks of keys are connected between pin 37 and common pin 34. Each rack consists of series-connected keys 26, 27 and 28, 29, respectively. A three-phase load 30-32 connected according to a star circuit at point 41 is connected to the connection points of the keys 26, 27 and 28, 29 and terminal 40.
Предлагаемый регулятор работает следующим образом. В начальный момент времени при подаче прямоугольных управляющих импульсов открываются зарядные ключи 4 и через открывшиеся диоды 1 происходит резонансный заряд конденсаторов 2 до величины напряжения Е1 входного источника питания 44, при этом ток через зарядные ключи 4 имеет кусочно-синусоидальную форму. Параметры конденсаторов 2 и дросселей 2 выбраны таким образом, что частота следования управляющих импульсов на зарядные и разрядные ключи равна резонансной частоте колебательных контуров, образованных конденсаторами 2 и дросселями 3. После закрытия зарядных ключей 4 открываются разрядные ключи (5-9) и заряженные конденсаторы 2 через разрядные ключи (5-9) и дроссели 3 соединяются последовательно с входным источником 44. В цепи осуществляется резонансный разряд, токи через разрядные ключи (5-9) кусочно-синусоидальны и к моменту уменьшения тока до нулевого значения снова включаются зарядные ключи 4. Таким образом, осуществляется режим мягкой коммутации зарядных и разрядных ключей и снижение динамических потерь мощности в ключах.The proposed controller works as follows. At the initial moment of time, when rectangular control pulses are applied, the charging switches 4 open and through the opened diodes 1 a resonant charge of the capacitors 2 occurs to the voltage E1 of the input power source 44, while the current through the charging switches 4 has a piecewise sinusoidal shape. The parameters of capacitors 2 and chokes 2 are selected in such a way that the repetition rate of control pulses to the charging and discharge switches is equal to the resonant frequency of the oscillatory circuits formed by capacitors 2 and chokes 3. After closing the charging keys 4, the discharge keys (5-9) and charged capacitors 2 open through the discharge switches (5-9) and chokes 3 are connected in series with the input source 44. A resonant discharge is carried out in the circuit, the currents through the discharge switches (5-9) are piecewise sinusoidal and by the time the current decreases to zero, the charging switches 4 are turned on again. Thus, a soft switching mode of charging and discharging switches is implemented and dynamic power losses in the keys are reduced.
Поскольку в момент включения разрядных ключей 5-9 заряженные конденсаторы 2 оказываются соединены последовательно с входным источником 44, то напряжение в точке 35, прикладываемое к первому двухуровневому регулятору, равно (n+1)⋅Е1.Since at the moment the bit switches 5-9 are turned on, the charged capacitors 2 are connected in series with the input source 44, the voltage at point 35 applied to the first two-level regulator is equal to (n+1)⋅E1.
На входы 35, 36 первого двухуровневого регулятора подаются напряжения, определяющие диапазон регулировки выходного напряжения двухуровневого регулятора U35 = (n+1) ⋅ E1 и U36 = n ⋅ E1 соответственно. Плавная регулировка выходного напряжения осуществляется путём изменения длительности открытого состояния транзисторного ключа: γ15 = τ15/Ти, где τ15 - время открытого состояния транзисторного ключа 15, Ти - период прямоугольных управляющих импульсов. Перепад напряжения ΔUTK на транзисторном ключе 15 не превышает напряжения, которое является разницей между напряжениями в точках 35 и 36: ΔUTK = U35 - U36 = E1. В результате динамические потери мощности в транзисторном ключе 15 снижаются благодаря малому перепаду напряжения ΔUTK.The inputs 35, 36 of the first two-level regulator are supplied with voltages that determine the adjustment range of the output voltage of the two-level regulator U 35 = (n+1) ⋅ E1 and U 36 = n ⋅ E1, respectively. Smooth adjustment of the output voltage is carried out by changing the duration of the open state of the transistor switch: γ 15 = τ 15 /T and , where τ 15 is the time of the open state of the transistor switch 15, T and is the period of rectangular control pulses. The voltage drop ΔU TK across transistor switch 15 does not exceed the voltage, which is the difference between the voltages at points 35 and 36: ΔU TK = U 35 - U 36 = E1. As a result, dynamic power losses in the transistor switch 15 are reduced due to the low voltage drop ΔU TK .
Если необходим более широкий диапазон регулировки, то вход 36 широтно-импульсного регулятора необходимо подключить к точке соединения зарядного диода 1 и конденсатора 2 третьей цепочки. В этом случае, диапазон регулировки будет лежать между значениями напряжения: U35 = (n+1) ⋅ E1 и U36 = (n-1) ⋅ E1, перепад напряжения на транзисторном ключе 15 равен: ΔUTK = U35 - U36 = 2⋅E1.If a wider adjustment range is required, then input 36 of the pulse-width regulator must be connected to the connection point between charging diode 1 and capacitor 2 of the third chain. In this case, the adjustment range will lie between the voltage values: U 35 = (n+1) ⋅ E1 and U 36 = (n-1) ⋅ E1, the voltage drop across transistor switch 15 is equal to: ΔU TK = U 35 - U 36 = 2⋅E1.
На входы 38 и 39 второго двухуровневого широтно-импульсного регулятора 43 подаётся напряжение, диапазон регулировки которого составляет от U38=0,5 ⋅ (n+1) ⋅ E1 до U39 = 0,5 ⋅ (n-1) ⋅ Е1. Плавная регулировка выходного напряжения второго широтно-импульсного регулятора осуществляется изменением длительности открытого состояния γ23 = τ23/Ти транзисторного ключа 23, где τ23 - время открытого состояния транзисторного ключа 23, Ти - период прямоугольных управляющих импульсов. Перепад напряжения ΔUTK на транзисторном ключе 23 не превышает напряжения, которое является разницей между напряжениями в точках 38 и 39: ΔUTK = U38 - U39 = E1.The inputs 38 and 39 of the second two-level pulse-width controller 43 are supplied with voltage, the adjustment range of which is from U 38 =0.5 ⋅ (n+1) ⋅ E1 to U 39 = 0.5 ⋅ (n-1) ⋅ E1. Smooth adjustment of the output voltage of the second pulse-width regulator is carried out by changing the duration of the open state γ 23 = τ 23 /T and the transistor switch 23, where τ 23 is the time of the open state of the transistor switch 23, T and is the period of rectangular control pulses. The voltage drop ΔU TK across the transistor switch 23 does not exceed the voltage, which is the difference between the voltages at points 38 and 39: ΔU TK = U 38 - U 39 = E1.
В результате на выходах 37 и 40 первого и второго широтно-импульсных регуляторов 42 и 43 соответственно относительно общего вывода 34 формируются два уровня напряжения, пропорциональные напряжению входного источника Е1. При этом между величинами напряжения в точках 37 и 40 выполняется соотношение: U40 = 0,5 ⋅ U37. Благодаря широтно-импульсной регулировке возможна стабилизация напряжения в точках 37 и 40 при изменении величины напряжения входного источника Е1.As a result, at the outputs 37 and 40 of the first and second pulse-width regulators 42 and 43, respectively, relative to the common terminal 34, two voltage levels are formed, proportional to the voltage of the input source E1. In this case, the following relationship holds between the voltage values at points 37 and 40: U 40 = 0.5 ⋅ U 37 . Thanks to pulse-width adjustment, it is possible to stabilize the voltage at points 37 and 40 when the voltage of the input source E1 changes.
К выходам 37 и 40 широтно-импульсных регуляторов 42 и 43 подключен трёхфазный регулятор с двумя стойками на ключах 26, 27 и 28, 29. Нагрузка 30 подключается к выходу 40 второго широтно-импульсного регулятора, нагрузка 31 к средней точке первой стойки, образованной транзисторами 26 и 27, нагрузка 32 к средней точке второй стойки, образованной транзисторами 28 и 29. Трёхфазная нагрузка соединена по схеме звезда в точке 41.A three-phase regulator with two racks on keys 26, 27 and 28, 29 is connected to outputs 37 and 40 of pulse-width regulators 42 and 43. Load 30 is connected to output 40 of the second pulse-width regulator, load 31 to the midpoint of the first rack formed by transistors 26 and 27, load 32 to the midpoint of the second rack formed by transistors 28 and 29. The three-phase load is connected in a star circuit at point 41.
Управляющие импульсы на ключи одной стойки, например, 26 и 27, приходят со сдвигом 180 градусов. Управляющие импульсы, приходящие на первую и вторую стойку сдвинуты друг относительно друга на 60 градусов. Таким образом, с помощью трёхфазного регулятора формируется линейное напряжение на нагрузке. В качестве нагрузки может выступать трёхфазный электрический двигатель, например, БДПТ. Частоту вращения вала БДПТ можно изменять путем изменения частоты управляющих импульсов, поступающих на транзисторные ключи (26 - 29) трёхфазного регулятора. При этом напряжение на выходах 37 и 40 двухуровневых широтно-импульсных регуляторов, поступающее на трёхфазный регулятор, стабилизировано относительно общего вывода 34 при изменении напряжения входного источника питания 44.Control pulses to the keys of one rack, for example, 26 and 27, arrive with a shift of 180 degrees. The control pulses arriving at the first and second racks are shifted relative to each other by 60 degrees. Thus, using a three-phase regulator, a linear voltage is generated at the load. The load can be a three-phase electric motor, for example, a BLDC motor. The rotation frequency of the BLDC shaft can be changed by changing the frequency of control pulses supplied to the transistor switches (26 - 29) of the three-phase regulator. In this case, the voltage at outputs 37 and 40 of two-level pulse-width regulators supplied to the three-phase regulator is stabilized relative to the common terminal 34 when the voltage of the input power source 44 changes.
Для анализа работы повышающего регулятора была разработана компьютерная модель в программе PSIM, мощность преобразователя 240 Вт, входное напряжение источника питания Е1=12 В, число резонансных цепочек n=5.To analyze the operation of the boost regulator, a computer model was developed in the PSIM program, the converter power is 240 W, the input voltage of the power supply is E1 = 12 V, the number of resonant circuits is n = 5.
На Фиг. 2 показана регулировочная характеристика, определяющая зависимость напряжения на выходах 37 и 40 двухуровневых широтно-импульсных регуляторов 42 и 43 от величины γ для ключей 15 и 23. Выходное напряжение в точках 37 и 40 регулируется плавно в диапазонах (58,475-69,968) В и (23,375-34,93) В соответственно при изменении γ в диапазоне от 10 до 360 градусов. Регулировочная характеристика линейная. Целесообразность такого регулирования заключается в поддержании и стабилизации напряжения на выходах двухуровневых широтно-импульсных регуляторов при изменении напряжения входного источника питания Е1. Далее, стабилизированное напряжение поступает на трёхфазный регулятор, нагрузкой которого являются обмотки БДПТ. С помощью изменения частоты управляющих импульсов транзисторов регулятора, можно изменять скорость вращения вала БДПТ.In FIG. Figure 2 shows the adjustment characteristic that determines the dependence of the voltage at outputs 37 and 40 of two-level pulse-width regulators 42 and 43 on the value of γ for switches 15 and 23. The output voltage at points 37 and 40 is adjusted smoothly in the ranges (58.475-69.968) V and (23.375 -34.93) V, respectively, when γ changes in the range from 10 to 360 degrees. The control characteristic is linear. The feasibility of such regulation is to maintain and stabilize the voltage at the outputs of two-level pulse-width regulators when the voltage of the input power supply E1 changes. Next, the stabilized voltage is supplied to a three-phase regulator, the load of which is the BLDC windings. By changing the frequency of control pulses of the regulator transistors, you can change the rotation speed of the BLDC shaft.
На Фиг.3 показаны осциллограммы фазных напряжений на нагрузке. Частота фазного напряжения 150 Гц, нагрузка каждой фазы представляет собой эквивалент обмотки БДТП, состоящая из последовательного соединенного резистора сопротивлением 10 Ом и катушки с индуктивностью 10 мГн.Figure 3 shows oscillograms of phase voltages at the load. The phase voltage frequency is 150 Hz, the load of each phase is the equivalent of a BDTP winding, consisting of a series connected resistor with a resistance of 10 Ohms and a coil with an inductance of 10 mH.
Таким образом, предлагаемый повышающий преобразователь с двумя двухуровневыми широтно-импульсными регуляторами позволяет расширить его функциональные возможности, а именно осуществлять линейную регулировку и стабилизацию выходного напряжения при изменении напряжения входного источника питания, формировать потенциал, равный половине выходного напряжения для регулируемого электропривода на основе трёхфазного регулятора и БДПТ.Thus, the proposed boost converter with two two-level pulse-width regulators makes it possible to expand its functionality, namely, to carry out linear adjustment and stabilization of the output voltage when the voltage of the input power source changes, to generate a potential equal to half the output voltage for an adjustable electric drive based on a three-phase regulator and BDPT.
Claims (1)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2806896C1 true RU2806896C1 (en) | 2023-11-08 |
Family
ID=
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU884059A1 (en) * | 1980-01-09 | 1981-11-23 | Предприятие П/Я М-5644 | Three-phase self-sustained inverter (its versions) |
| US20090046492A1 (en) * | 2007-08-14 | 2009-02-19 | Sma Solar Technology Ag | Inverter |
| RU2509404C1 (en) * | 2012-09-07 | 2014-03-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации | Converter of dc voltage into three-phase quasi-sinusoidal one |
| US20160006370A1 (en) * | 2013-03-25 | 2016-01-07 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | Power conversion apparatus |
| RU2651950C2 (en) * | 2014-01-31 | 2018-04-24 | Тойота Дзидося Кабусики Кайся | Electrical power control unit |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU884059A1 (en) * | 1980-01-09 | 1981-11-23 | Предприятие П/Я М-5644 | Three-phase self-sustained inverter (its versions) |
| US20090046492A1 (en) * | 2007-08-14 | 2009-02-19 | Sma Solar Technology Ag | Inverter |
| RU2509404C1 (en) * | 2012-09-07 | 2014-03-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации | Converter of dc voltage into three-phase quasi-sinusoidal one |
| US20160006370A1 (en) * | 2013-03-25 | 2016-01-07 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | Power conversion apparatus |
| RU2651950C2 (en) * | 2014-01-31 | 2018-04-24 | Тойота Дзидося Кабусики Кайся | Electrical power control unit |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10014823B2 (en) | High efficiency resonant switched capacitor converter with continuous conversion ratio | |
| Khazraei et al. | Active capacitor voltage balancing in single-phase flying-capacitor multilevel power converters | |
| US11011991B1 (en) | Regulation loop circuit | |
| US9831778B2 (en) | Power-converting device and power conditioner using the same | |
| US9742266B2 (en) | Charge pump timing control | |
| US8929099B2 (en) | Bi-directional DC/DC converter and battery testing apparatus with converter | |
| US7276886B2 (en) | Dual buck-boost converter with single inductor | |
| US11362587B2 (en) | Hysteretic pulse modulation for charge balance of multi-level power converters | |
| US20120286750A1 (en) | Switching regulators with adaptive clock generators and associated methods of control | |
| US9577541B2 (en) | Single switch infinite-level power inverters | |
| US20160118887A1 (en) | Circuits and methods for controlling a three-level buck converter | |
| US7646186B2 (en) | Holdover circuit for a power converter using a bi-directional switching regulator | |
| JP6706811B2 (en) | Snubber circuit and power conversion system using the same | |
| US11695333B2 (en) | Hybrid switched capacitor converters with real-time control of switching state duration, and associated methods | |
| US20190190373A1 (en) | Multi Output Three Level Buck Converter | |
| Stillwell et al. | Constant effective duty cycle control for flying capacitor balancing in flying capacitor multi-level converters | |
| US11664731B2 (en) | Configurable-speed multi-phase DC/DC switching converter with hysteresis-less phase shedding and inductor bypass | |
| US8817490B2 (en) | DC-DC converter | |
| AU2017424982A1 (en) | Switching scheme for static synchronous compensators using cascaded H-bridge converters | |
| Stillwell et al. | A method to extract low-voltage auxiliary power from a flying capacitor multi-level converter | |
| US9647546B2 (en) | Dual-mode voltage doubling buck converter with smooth mode transition | |
| RU2806896C1 (en) | Boost voltage regulator for work with three-phase loads | |
| KR101730618B1 (en) | Pulse Modulator | |
| Thielemans et al. | Self-precharge in single-leg flying capacitor converters | |
| US11777397B2 (en) | Multilevel conversion circuit having flying capacitor |