SU1226588A1

SU1226588A1 - Polyphase rectifier with voltage multiplication

Info

Publication number: SU1226588A1
Application number: SU843751525A
Authority: SU
Inventors: Юрий Игоревич Кован; Леонид Ефимович Ломоносов; Вадим Ростиславович Чорба
Original assignee: Московский Ордена Ленина И Ордена Октябрьской Революции Авиационный Институт Им.Серго Орджоникидзе; Предприятие П/Я Г-4147
Priority date: 1984-05-11
Filing date: 1984-05-11
Publication date: 1986-04-23

Abstract

Изобретение предназначено дл питани нагрузок повышенным выпр мленным напр жением. Цель изобретени - расширение функциональных возможностей и улучшение удельных энергетических характеристик . Выпр митель содержит два умножаю- Ш.ИХ фазных каскада. Каждый каскад состоит из двух последовательных диодных цепоj .; Г-;;-..t ., : чек, причем между каждым катодом диодов одной цепи и анодом диодов другой цепи включена цепочка из двух конденсаторов (К), Точки соединени нечетных цепочек двух каскадов соединены соответственно с фазами А и С питающей сети (ПС). Точки соединени четных цепочек и точки соединени первых диодов обоих каскадов подключены к фазе В ПС. Через дополнительные диоды, включенные по одному последовательно в соответствующие диодные цепочки, к нагрузке прикладываетс напр жение двух последовательно-согласно включенных К, равное п-кратному линейному напр жению. При нечетном количестве умножающих цепочек к 2п-кратному напр жению К прибавл етс напр жение между фазами А и С ПС. Цель достигаетс путем создани емкостного токо- ограничени в фазных каскадах и уменьшени числа каскадов до двух при одинаковой кратности умножени напр жени . 1 ил. с S (Л IND to Gb СП 00 00The invention is intended to power loads with a rectified high voltage. The purpose of the invention is to enhance the functionality and improve the specific energy characteristics. The rectifier contains two multiply-SH.IKh phase cascade. Each stage consists of two consecutive diode circuits; G - ;; - .. t.,: A check, with a chain of two capacitors (K) between each cathode of the diodes of one circuit and the anode of the diodes of the other circuit. The connection points of the odd chains of the two stages are connected respectively to phases A and C of the supply network ( PS). The junction points of the even chains and the junction points of the first diodes of both stages are connected to phase B of the PS. Through additional diodes connected one by one in series to the corresponding diode circuits, the voltage is applied to the load by two series-according to connected K, equal to n times the linear voltage. With an odd number of multiplying chains, the voltage between phases A and C of the PS is added to 2n times the voltage K. The goal is achieved by creating capacitive current-limiting in phase cascades and reducing the number of cascades to two with the same multiplicity of voltage multiplication. 1 il. with S (L IND to Gb SP 00 00

Description

Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано дл питани различных нагрузок, требующих повышенное по сравнению с имеющимс источником напр жение.The invention relates to electrical engineering and can be used to power various loads that require an increased voltage compared to an existing source.

Цель изобретени - расщирение функциональных возможностей за счет создани емкостного токоограничени в фазных каскадах выпр мител , а также улучшение удельных энергетических характеристик за счет уменьшени числа умножающих конденсаторов и диодов при одной и той же кратности умножени напр жени .The purpose of the invention is to extend the functionality by creating a capacitive current limiting in the phase stages of the rectifier, as well as improving the specific energy characteristics by reducing the number of multiplying capacitors and diodes at the same voltage multiplicity.

На чертеже приведена принципиальна электрическа схема многофазного выпр мител с умножением напр жени .The drawing shows a circuit diagram of a multiphase voltage multiplier rectifier.

Выпр митель содержит два умножающих фазных каскада 1 и 2, каждый из которых состоит из двух диодных цепей, одна из которых включает последовательно соединенные диоды 3, а друга - последовательно соединенные диоды 4. Между каждым катодом диодов 3 одной цепи и анодом диодов 4 другой цепи включена кoндeнcaтop} a цепочка из двух соединенных последовательно конденсаторов 5 и 6. Общие точки соединени конденсаторов всех нечетных конденсаторных цепочек каскада 1 подключены к входному выводу дл подключени фазы А питающей сети. Общие точки соединени конденсаторов нечетных конденсаторных цепочек каскада 2 подключены к входному выводу дл подключени фазы С питающей сети. Обнше точки соединени конденсаторов четных конденсаторных цепочек обоих каскадов и общие точки соединени первых диодов этих каскадов подключены к входному выводу дл подключени фазы В питающей сети. Дополнительные диоды 7-И) включены последовательно в соответствующие диодные цепочки, причем их свободные одноименные выводы электродов попарно объединены, образу выходные выводы 11 и 12 дл подключени нагрузки.The rectifier contains two phase multiplying stages 1 and 2, each of which consists of two diode circuits, one of which includes series-connected diodes 3, and the other one series-connected diodes 4. Between each cathode of the diodes 3 of one circuit and the anode of diodes 4 of the other circuit the endcap is switched on} a chain of two capacitors 5 and 6 connected in series. The common connection points of the capacitors of all the odd capacitor chains of stage 1 are connected to the input terminal for connecting phase A of the mains. The common connection points for the capacitors of the odd capacitor chains of the cascade 2 are connected to the input terminal for connecting the phase C of the supply network. The connection points of the capacitors of the even-numbered capacitor chains of both stages and the common connection points of the first diodes of these stages are connected to the input terminal for connecting the phase B of the supply network. Additional diodes 7-I) are connected in series to the corresponding diode chains, and their free, same-type electrode leads are pairwise combined to form the output terminals 11 and 12 for connecting the load.

Многофазный выпр митель с умножением напр жени работает следующим образом .Multiphase rectifier with voltage multiplication works as follows.

В момент времени, соответствуюпа,ий положительному потенциалу фазной клеммы А относительно фазной клеммы В, зар жаетс в пределе до максимального значени напр жени линии питающей сети конденсатор 6 первой конденсаторной цепочки фазного каскада 1 по цепи: фазна клем.ма А, конденсатор 6, первый диод 4 и фазна клемма В (пол рность зар дки конденсаторов умножающих цепочек показана на чертеже ). В момент времени, соответству1оа1ий положительному потенциалу фазной клеммы В относительно фазной клеммы А, зар жаетс конденсатор 5 первой конденсаторной цепочки фазного каскада 1 по цепи: фазна клемма В, первый диод 3, конденсатор 5 и фазна клемма А.At the moment of time corresponding to the positive potential of the phase terminal A relative to the phase terminal B, is charged in the limit up to the maximum value of the supply line voltage of the capacitor 6 of the first capacitor chain of the phase stage 1 along the circuit: phase terminal.ma A, capacitor 6, first diode 4 and phase terminal B (the polarity of the charging of multiplying circuit capacitors is shown in the drawing). At the point in time corresponding to the positive potential of the phase terminal B relative to the phase terminal A, the capacitor 5 of the first capacitor circuit of the phase stage 1 along the circuit is charged: phase terminal B, first diode 3, capacitor 5 and phase terminal A.

В момент времени, соответствующий положительному потенциалу, возникающему во второй раз на фазной клемме А относительно фазной клеммы В, зар жаетс в пределе до двойного максимального значени напр жени линии питающей сети конденсаторы 5 второй конденсаторной цепочки фазного каскада 1 по цепи: фазна клемма А, зар женный конденсатор 5 первой конденсаторной цепочки, второй диод 3, конденсатор 5 второй конденсаторной цепочки и фазна клемма В.At the moment of time corresponding to the positive potential that occurs a second time at the phase terminal A relative to the phase terminal B, the limit of the capacitor 5 of the second capacitor chain of the phase stage 1 along the circuit is doubled to the maximum voltage of the supply mains line: phase terminal A, charging capacitor 5 of the first capacitor circuit, second diode 3, capacitor 5 of the second capacitor circuit, and a phase terminal B.

В момент времени, соответствующий положительному потенциалу, возникающему во второй раз на фазной клемме В относительно фазной клеммы А, зар жаетс до двойного напр жени конденсатор 6 второй .конденсаторной цепочки, второй диод 4, зар женный конденсатор 6 первой конденсаторной цепочки и фазна клемма А.At the point in time corresponding to the positive potential that occurs a second time at the phase terminal B relative to the phase terminal A, the capacitor 6 of the second capacitor circuit, the second diode 4, the charged capacitor 6 of the first capacitor circuit and the phase terminal A. are charged to double voltage.

В момент времени, соответствующий положительному потенциалу, возникающему в п-й раз на фазной клемме В относительно фазной клеммы А, зар жаетс в пределе до п-кратного макси.мального значени напр жени линии питающей сети конденсатор 5 последней конденсаторной цепочки фазного каскада 1 по цепи: фазна клемма В, зар женный до (п-1)-кратного напр жени конденсатор 5 предпоследней конденсаторной цепочки, последний диод 3, конденсатор 5 последней конденсаторной цепочки и фазна клемма Д..At the moment of time corresponding to the positive potential arising for the 5th time at the phase terminal B relative to the phase terminal A, the capacitor 5 of the last capacitor circuit of the phase stage 1 of the last capacitor circuit of the phase circuit 1 is charged in the limit to the nth time. : Phase terminal B, capacitor 5 of the penultimate capacitor circuit, the last diode 3, capacitor 5 of the last capacitor circuit and the phase terminal D charged up to (n-1) -fold voltage

В момент времени, соответствующий положительному гютенциалу, возникшему в п-й раз на фазной клемме А относительно фазной клем.мы В, зар жаетс в пределе до п-кратного максимального значени напр жени линии питающей сети конденсатор 6 последней конденсаторной цепочки фазного каскада 1 по цепи: фазна клемма А, конденсатор 6 последней конденсаторной цепочки, последний диод 4, зар женный до (п-1)-кратного напр жени конденсатор 6 предпоследней копденсаторной цепочки и фазна клемма В.At the moment of time corresponding to the positive potential occurring the nth time on the phase terminal A relative to the phase terminal B, the limit capacitor 6 of the last capacitor chain of the phase stage 1 along the circuit is charged up to the n-fold maximum value of the supply line voltage. : Phase terminal A, capacitor 6 of the last capacitor circuit, last diode 4, capacitor 6 charged to (n-1) -fold voltage of the penultimate last capacitor circuit and phase terminal B.

Аналогично описанному в соответствующие моменты времени происходит зар дка конденсаторов фазного каскада 2 от потенциалов фазных клемм В и С.In the same way as described at the corresponding points in time, the capacitors of the phase cascade 2 are charged from the potentials of the phase terminals B and C.

При работе выпр мител зар дка конденсаторов умножающих цепочек происходит и от потенциалов фазных кле.мм А и С. Например, в момент времени, соответствующий положительному потенциалу, возникающему в п-й раз на фазной клемме А относительно фазной клеммы С, зар жаютс конденсаторы 6 последней конденсаторной цепочки фазного каскада 1 и 5 последней конденсаторной цепочки фазного каскада 2 по цепи: фазна клемма. А, указанный конденсатор 6 фазного каскада 1, последний диод 4 фазного каскада 1, зар женный конденсатор б предпоследней конденсаторной цепочки фазного каскада 1, зар женныйWhen the rectifier is charged, the multiplying circuit capacitors are also derived from the potentials of the phase cells A and C. For example, at the instant of time corresponding to the positive potential arising n times at the phase terminal A relative to the phase terminal C, the capacitors 6 the last capacitor circuit of the phase cascade 1 and 5 of the last capacitor circuit of the phase cascade 2 along the circuit: phase terminal. A, the indicated capacitor 6 of the phase cascade 1, the last diode 4 of the phase cascade 1, the charged capacitor b of the penultimate capacitor circuit of the phase cascade 1, charged

конденсатор 5 последней конденсаторной цепочки фазного каскада 2, последний диод 3 фазного каскада 2, конденсатор 5 последней конденсаторной цепочки фазного каскада 2 и фазна клемма С.the capacitor 5 of the last capacitor circuit of the phase cascade 2, the last diode 3 of the phase cascade 2, the capacitor 5 of the last capacitor circuit of the phase cascade 2 and phase terminal C.

Сложение напр жений на выходных клеммах происходит с помощью дополнительных диодов 7-10. Например, в момент времени, соответствующий положительному потенциалу фазной клеммы А относительно фазной клеммы С, сложение напр жений происходит по цепи: фазна клемма А, конденсатор 5 последней конденсаторной цепочки фазного каскада 1, дополнительный диод 7, положительна выходна клемма И, отрицательна выходна клемма 12, дополнительный диод 10, конденсатор 6 последней конденсаторной цепочки фазного каскада 2 и фазна клемма С.The addition of voltages at the output terminals takes place with the help of additional diodes 7-10. For example, at the point in time corresponding to the positive potential of phase terminal A relative to phase terminal C, the voltage is added along the circuit: phase terminal A, capacitor 5 of the last capacitor circuit of phase cascade 1, additional diode 7, positive output terminal I, negative output terminal 12 , additional diode 10, capacitor 6 of the last capacitor circuit of the phase cascade 2 and phase terminal C.

Таким образом, в любой момент времени к нагрузке через дополнительные диоды 7- 10 приложено напр жение двух соединенных последовательно-согласно конденсаторов, напр жение каждого из которых в пределе равно п-кратному максимальному напр жению линии. В случае нечетного количества умножающих цепочек в фазных каскадах выпр мител к 2п-кратному напр жению конденсаторов прибавл етс напр жение между фазными клеммами А и С.Thus, at any time, the voltage across two diodes 7-10 is applied to the voltage of two series-connected capacitors, the voltage of each of which in the limit is equal to n-fold maximum line voltage. In the case of an odd number of multiplying chains in the phase stages of the rectifier, the voltage between the phase terminals A and C is added to 2n-fold of the voltage of the capacitors.

Claims

Invention Formula

A multiphase voltage multiplier rectifier containing a multiplying cascade consisting of two diode series circuits with three diodes each and three capacitor circuits of two series-connected capacitors each, and each of the capacitor circuits connected between the anode and cathode of the corresponding pair of the same name.

five

0

five

0

The diodes of these diode circuits, the anode of the first diode of the first diode circuit is connected to the cathode of the first diode of the second diode circuit and to the common connection point of the even capacitor capacitors, and their common connection point forms the input terminal for connecting the second phase of the three-phase supply network, and the common connection point the capacitor in the first odd capacitor circuit forms an input terminal for connecting the first phase of the mains supply, characterized in that, in order to extend the functionality and improve neither specific energy characteristics, p-3 pairs of additional diodes are introduced into the multiplying cascade, where p 4, each of which is connected in series with the main diodes of these chains through one of the p-3 additionally introduced similar capacitor chains, and additionally introduced a second identical multiplying cascade, common point of connection of the anode and cathode of the first diodes of the diode chains of which is connected to the input terminal for connecting the second phase of the mains supply, and four additional diodes, each of which is switched on sequentially with the diodes of one of the diode chains of multiplying cascades, and the same-named free leads of the SvieKTpodes of these diodes are pairwise joined to form output pins, the common connecting points of the capacitors of all the odd capacitor chains of the first multiplying cascade are combined with each other, the common connecting points of all even capacitor chains both cascades are also interconnected, and the common connection points of the odd capacitor capacitors of the second multiplying cascade are interconnected by themselves, forming an input terminal for connecting the third phase of the mains supply.