SU1365302A1 - A.c. to d.c. voltage converter with transformer-less input - Google Patents

A.c. to d.c. voltage converter with transformer-less input Download PDF

Info

Publication number
SU1365302A1
SU1365302A1 SU864081254A SU4081254A SU1365302A1 SU 1365302 A1 SU1365302 A1 SU 1365302A1 SU 864081254 A SU864081254 A SU 864081254A SU 4081254 A SU4081254 A SU 4081254A SU 1365302 A1 SU1365302 A1 SU 1365302A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
output
input
converter
voltage
network
Prior art date
Application number
SU864081254A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анатолий Корнеевич Шидловский
Юрий Иванович Драбович
Николай Сергеевич Комаров
Георгий Афанасьевич Москаленко
Александр Валентинович Козлов
Петр Семенович Бойко
Original Assignee
Институт Электродинамики Ан Усср
Специальное конструкторско-технологическое бюро Института электродинамики АН УССР
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Институт Электродинамики Ан Усср, Специальное конструкторско-технологическое бюро Института электродинамики АН УССР filed Critical Институт Электродинамики Ан Усср
Priority to SU864081254A priority Critical patent/SU1365302A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1365302A1 publication Critical patent/SU1365302A1/en

Links

Landscapes

  • Rectifiers (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к области электротехники и может быть использовано в качестве источника вторичного электропитани  с. бестрансформаторным входом. Цель изобретени  - улучшение электромагнитной совместимости преобразовател  с питающей сетью и улучшение его массогабаритных показателей . Преобразователь содержит три ка-, нала преобразовани , входы которых соединены с питающей сетью, имеющей нулевой вывод, а выходы образуют выходные выводы преобразовател . Каждый канал преобразовател  состоит из делител  напр жени  1, включенного меж (ЛThe invention relates to the field of electrical engineering and can be used as a source of secondary power supply. transformerless input. The purpose of the invention is to improve the electromagnetic compatibility of the converter with the power supply network and improve its weight and size parameters. The converter contains three conversion channels, the inputs of which are connected to the power supply network having a zero output, and the outputs form the output outputs of the converter. Each channel of the converter consists of a voltage divider 1 connected between (L

Description

со аwith a

елate

ду входными выводами канала, дроссел  2, шунта 3, выпр мител  4, транзистора 6 со схемой управлени  5, диода 7, конденсатора 8, соединенного с входом инвертора 9. Выход инвертора 9 через высокочастотный трансформатор соединен с входом выходного выпр мител  11. Датчик 12 выходного напр жени  включен между выходньми выводами. Его выход соединен с управл ющими входами делителей напр жени  1 всех каналов. Транзистор 6 подключен к выходу выпр мител  4, вход которого через дроссель 2 и шунт 3 соединен с делителем напр жени  1. Входы схемы управлени  5 соединены с выходом делител  напр жени  1 и входом выпр  input channel inputs, droplets 2, shunt 3, rectifier 4, transistor 6 with control circuit 5, diode 7, capacitor 8 connected to the input of the inverter 9. The output of the inverter 9 is connected to the output rectifier 11. through the high-frequency transformer. output voltage is connected between output terminals. Its output is connected to the control inputs of voltage divider 1 of all channels. The transistor 6 is connected to the output of the rectifier 4, the input of which through the inductor 2 and the shunt 3 is connected to the voltage divider 1. The inputs of the control circuit 5 are connected to the output of the voltage divider 1 and the input of the rectifier

53025302

мител  4, соединенным с шунтом 3. Введение управл емого делител  напр жени  1, транзистора 6 со схемой управлени  5, дроссел  2, шунта 3 и датчика 12 обеспечивает потребление от каждой фазы сети токов, форма которых практически повтор ет форму прилагаемого синусоидального напр жени . При этом не требуетс  применени  низкочастотных фильтрующих элементов , т.к. мгновенные мощности как на входе, так и на выходе преобразовател  не завис т от времени, дополнительных устройств согласовани  с питающей сетью и нагрузкой, а также средств защиты сети от вли ни  электромагнитных помех. 3 ил.Cluster 4 connected to shunt 3. The introduction of a controlled voltage divider 1, transistor 6 with control circuit 5, droplets 2, shunt 3 and sensor 12 ensures the consumption of currents from each phase, the shape of which almost repeats the shape of the applied sinusoidal voltage. It does not require the use of low-frequency filter elements, since the instantaneous power at both the input and output of the converter is not dependent on time, additional devices for matching with the supply network and load, as well as means of protecting the network from the influence of electromagnetic interference. 3 il.

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано дл  создани  источников вторичного электропитани  (ИВЭП) с бестрансформаторным входом.The invention relates to electrical engineering and can be used to create sources of secondary power supply (IHEP) with transformerless input.

Цель изобретени  - улучшение электромагнитной совместимости преобразовател  с питающей сетью и улучшение его массогабаритных показателей.The purpose of the invention is to improve the electromagnetic compatibility of the converter with the power supply network and improve its weight and size parameters.

На фиг.1 представлена структурна  схема предлагаемого преобразовател ; на фиг.2 - временные диаграммы, по сн ющие работу преобразовател ; на фиг.З - вариант выполнени  схемы управлени  силовым транзистором одного из каналов преобразовател .Figure 1 presents the structural diagram of the proposed Converter; Fig. 2 shows timing diagrams explaining the operation of the converter; FIG. 3 shows an embodiment of the control circuit of the power transistor of one of the converter channels.

Преобразователь содержит управл емый делитель 1,входного напр жени , высокочастотный дроссель 2, шунт 3, выпр мительный мост 4, схему 5 управлени  силовым транзистором 6, полупроводниковый диод 7, сглаживающий высокочастотный конденсатор 8, инвертор 9 напр жени , высокочастотный трансформатор 10, выходной выпр митель 11, датчик 12 выходного напр жени , входные выводы 13 и 14 каналов преобразовател , управл ющие вход 15, выходные выводы 16 и 17 каналов.The converter contains a controlled divider 1, input voltage, high frequency choke 2, shunt 3, rectifying bridge 4, power transistor control circuit 5, semiconductor diode 7, smoothing high frequency capacitor 8, voltage inverter 9, high frequency transformer 10, output voltage the driver 11, the output voltage sensor 12, the input terminals 13 and 14 of the converter channels controlling the input 15, the output terminals 16 and 17 of the channels.

На фиг.2 приведены временные диаграммы изменени  мгновенных значений фазных на пр жений Uo, трехфазной сетиFigure 2 shows the time diagrams of changes in the instantaneous values of the phase to the voltage Uo, a three-phase network.

00

5five

00

5five

00

Цд., Ug И Uc , фазных токов нагрузки ид нв нс соответствующих фазных мощностей Рд, Р и Р., суммарные значени  мощностей Р, тока нагрузки напр жени  на нагрузке Uyi . Схема управлени  силовым транзистором одного из каналов преобразовател  содержит схемы 18 и 19 выделени  модулей сигналов эталонного U напр ;жени  и сигнала, пропорционального входному току , соединенные с входами схемы 20 сравнени , к выходу которой последовательно подключены усилительный элемент 21 с коэффици е нтом усилени  k,, релейный элемент 22 и усилитель 23 мощности.DC, Ug, and Uc, phase load currents and nv ns corresponding phase powers Rd, P, and R., total powers P, load current voltage on the load Uyi. The control circuit of the power transistor of one of the converter channels contains circuits 18 and 19 of the selection of the modules of the standard U signals, for example, the voltage and the signal proportional to the input current connected to the inputs of the reference circuit 20, to the output of which the amplifying element 21 is sequentially connected, the gain factor k, , relay element 22 and power amplifier 23.

Преобразователь (фиг.1) состоитThe Converter (figure 1) consists

из трех каналов, каждый из которых of three channels, each of which

:снабжен двум  входными 13 и 14 и двум  выходными 16 и 17 выводами,: it is supplied with two entrance 13 and 14 and two output 16 and 17 conclusions,

одни одноименные входные выводы 13 one input terminals of the same name 13

подключены к фазам питающей сети, другие одноименные входные выводыconnected to the mains phases, other inputs of the same name

14 - к нулевому проводу сети, одноименные выходные выводы 16 и 17 объединены между собой, образу  выходные выводы преобразовател , между входными выводами 13 и 14 каждого канала включен управл емый делитель 1 входного напр жени , к входным выводам 13 и 14 подключены соответственно высокочастотный дроссель 2 и шунт 3, 14 - to the zero wire of the network, the same output pins 16 and 17 are interconnected to form the output pins of the converter, between the input pins 13 and 14 of each channel the controlled divider 1 of the input voltage is connected, the high-frequency choke 2 is connected to the input pins 13 and 14 and shunt 3,

св занные с выводами переменного тока выпр мительного моста 4, между выводами посто нного тока последнего включен силовой транзистор 6, со схе- мой 5 управлени , входы которой подключены к выходу управл емого делител  1 и соединенному с шунтом- выводу переменного тока выпр мительного моста 4. Кроме того, положительный вывод посто нного тока выпр мительного моста 4 через полупроводниковый диод 7 подключен к сглаживающему конденсатору 8 и входу инвертора 9 напр жени ,- другие выводы которьгх соединены с от- рицательным. выводом посто нного тока выпр мительного моста 4, выходы инвертора 9 через высокочастотный трансформатор 10 соединены с входами вьпсодного выпр мител  11, а между выходными выводами 16 и 17 включен датчик 12 выходного напр жени , выход которого св зан с управл ющими входами 15 делителей 1 входных напр жений каждого из каналов.connected to the AC leads of the rectifying bridge 4, between the DC terminals of the latter is turned on the power transistor 6, with the control circuit 5, the inputs of which are connected to the output of the controlled divider 1 and connected to the AC shunt output of the rectifying bridge 4 In addition, the positive DC output of the rectifying bridge 4 through the semiconductor diode 7 is connected to the smoothing capacitor 8 and the input of the voltage inverter 9, the other terminals of which are connected to the negative. the DC output of the rectifying bridge 4, the outputs of the inverter 9 are connected via high-frequency transformer 10 to the inputs of the high voltage rectifier 11, and between the output terminals 16 and 17, an output voltage sensor 12 is connected, the output of which is connected to the control inputs 15 of the input divisors 1 voltage of each channel.

Преобразователь с бестрансформаторным входом работает следующим образом .Converter with transformerless input works as follows.

В основу принципа построени  пре- образовател  положено принудительное формирование симметричных и синусоидальных входных токов, совпадающих по фазе с напр жени ми сети, дл  чего каждый канал преобразовател  содержит преобразователь на основе импульсного стабилизатора тока повьшающего типа, содержащий (фиг.1) делитель 1 напр жени , высокочастотный дроссель 2, шунт 3, выпр мительный мост 4, ключе- вой элемент (транзистор) 6 со схемой 5 управлени , диод 7, сглаживающий конденсатор 8. Выражени  дл  мгновенных значений токов, формируемых на входе рассматриваемого преобразовате- л , можно получить, исход  из мгно - венных значений фазных напр жений сети Цд, Ug и Uc и эквивалентного .сопротивлени  системы источник - нагрузка RThe principle of building a converter is based on the forced formation of symmetric and sinusoidal input currents that coincide in phase with the network voltages, for which each channel of the converter contains a converter based on a downstream type of current regulator containing (FIG. 1) voltage divider 1 , high frequency choke 2, shunt 3, rectifying bridge 4, key element (transistor) 6 with control circuit 5, diode 7, smoothing capacitor 8. Expressions for instantaneous values of currents generated at input The transducer under consideration can be obtained on the basis of the instantaneous values of the phase voltages of the DC, Ug and Uc network and the equivalent system resistance source – load R

9UA9UA

g-smut;g-smut;

g-sin();g-sin ();

Uc ,- 4.Uc, - 4.

--sin(cot+--).--sin (cot + -).

Мгновенна  мощность во входных цеп х преобразовател  определ етс  выражениемThe instantaneous power in the input circuits of the converter is determined by

711711

P(t)4 sin2at+ 2-sin (cot+i-)+5- P (t) 4 sin2at + 2-sin (cot + i -) + 5-

R,R,

R,R,

RR

4T.4t.

(2)(2)

X sin (cot+r-) .X sin (cot + r-).

Действующее значение мощности, потребл емой за период сетевого напр жени , определ етс  из (2) какThe effective value of the power consumed during the mains voltage period is determined from (2) as

т (t)(). (3)t (t) (). (3)

оЭoE

с другой стороны, , где Р - мощность нагрузки.on the other hand, where P is the load power.

НH

Приравн в , наход т значение R.Equal to, find the value of R.

R у1+у1+иR Y1 + Y1 + and

Э 9ТТ т ,E 9TT t,

(4)(four)

Дл  симметричной трехфазной сети .For symmetrical three-phase network.

R, 2G-f.-(5)R, 2G-f .- (5)

,,

Подставив (5) в (1), наход т: . 2ии1н .Substituting (5) into (1), we find:. 2i1n.

А -зи;- A-zi; -

i, sin(Qt4-f);i, sin (Qt4-f);

30 gg 40 45 30 gg 40 45

. 2ин1н . ( ,4 ir. 2in1n. (, 4 ir

«( (6) "((6)

5050

5555

Из (6) следует, что амплитуда потребл емого тока пр мо пропорциональна току нагрузки, а мгновенное значение фазного тока пропорционально мгновенному значению фазного напр жени . Это Определ ет необходимость управлени  ИВЭП по двум координатам - уровню выходного напр жени  и форме кривой потребл емого тока.From (6) it follows that the amplitude of the current consumed is directly proportional to the load current, and the instantaneous value of the phase current is proportional to the instantaneous value of the phase voltage. This determines the need to control the power supply in two dimensions — the level of the output voltage and the shape of the current consumption curve.

Мгновенное значение потребл емой мощности дл  симметричной трехфазной сети согласно (2) и (5) наход т как:The instantaneous power consumption for a symmetrical three-phase network according to (2) and (5) is:

P(t)2U Jl| sin2a)t+sin4cot+ |) +P (t) 2U Jl | sin2a) t + sin4cot + |) +

+sin2 (cot+-.-)j - -i 3-cos2at-cos( +-|i)-cos(2ut4|),I, - y ii cos2ut-cos2Qt cos- - sin2G3t sin- + +cos2at cos- - sin2cot --i-FcosZut- |cos2ait+ sin2ut 1+ sin2 (cot + -.-) j - -i 3-cos2at-cos (+ - | i) -cos (2ut4 |), I, - y ii cos2ut-cos2Qt cos- - sin2G3t sin- + + cos2at cos- - sin2cot --i-FcosZut- | cos2ait + sin2ut 1

- rcos2cot- -2-sin2G)t и,1ц.- rcos2cot- -2-sin2G) t and, 1c.

(7)(7)

Из выражени  (7) следует, что мгновенные мощности как на входе, так и на выходе не завис т от времени , т.е. запас энергии, которым дол- 10It follows from expression (7) that the instantaneous powers at both the input and output do not depend on time, i.e. energy reserve, which is 10

Принцип действи  преобразовател  основан на накоплении энергии в магнитном поле сердечника входного дроссел  2 с последующей передачей накопленной энергии в нагрузку. При этом, за счет изменени  соотношени  длительности интервалов накоплени  иThe principle of operation of the converter is based on the accumulation of energy in the magnetic field of the core of the input throttle 2 with the subsequent transfer of the accumulated energy to the load. At the same time, due to a change in the ratio of the duration of the accumulation intervals and

жен обладать предлагаемый преобразователь равен нулю, при этом низкочастотные пульсации выходного напр жени  отсутствуют, что  вл етс  идеальным с точки зрени  согласовани  с нагруз- 15 отдачи энергии можно осуществл ть кой и достижени  хороших массогаба- управление потоком энерг ии между пи- ритных показателей, так как не тре- тающей сетью и выходом преобразовател . Наличие дроссел  на входной цепи . обусловливает непрерывный характер 20 потребл емого тока, что и Требуетс  дл  работы преобразовател .The proposed converter is equal to zero, while the low-frequency ripple of the output voltage is absent, which is ideal from the viewpoint of matching with the load-energy return, it can be achieved and good mass and energy flow control can be achieved. as a non-thrashing network and converter output. The presence of throttle on the input circuit. causes a continuous current consumption of 20, as required for the operation of the converter.

На вход схемы управлени  силовым транзистором 6 поступают сигналы оThe input control circuit of the power transistor 6 receives signals about

буетс  применение дополнительных фильтрующих элементов, Наличие реактивных элементов схемы - дросселей конденсаторов и трансформаторов, работающих на повышенной частоте (10- 20 -кГц), практически не оказывает вли ни  на массогабаритные .показатели ИВЭП. Потребление токов синусоидальной формы и отсутствие низкочастотных пульсаций в выходном напр жении обусловливают хорошую электромагнитную совместимость ИВЭП с питающей сетью и нагрузкой.The use of additional filtering elements is in place. The presence of reactive circuit elements — chokes of capacitors and transformers operating at an increased frequency (10-20 kHz) has practically no effect on the weight and size of the power supplies. The consumption of sinusoidal currents and the absence of low-frequency pulsations in the output voltage cause good electromagnetic compatibility of the power supply with the mains and the load.

Следовательно, задача создани  источника электропитани  с улучшенной электромагнитной совместимостью иTherefore, the task of creating a power supply with improved electromagnetic compatibility and

величине эталонного напр жени  U,, 25 пропорционального величине фазного напр жени  питающей сети U, которое снимаетс  с делител  1 напр жени , а также сигналы, пропорциональные входному току ig|,rn, с шунта 3. 30 Схема управлени  (фиг.З) содержит схемы 18 и 19 выделени  Модулей эталонного напр жени  и напр жени , пропорционального входному току, схему 20 сравнени , усилительный элементthe reference voltage U ,, 25 is proportional to the phase voltage of the supply mains U, which is removed from the voltage divider 1, as well as signals proportional to the input current ig |, rn, from the shunt 3. 30 Control circuit (Fig. 3) contains 18 and 19 allocation circuits of the reference voltage and voltage proportional to the input current, the comparison circuit 20, the amplifying element

величине эталонного напр жени  U,, 25 пропорционального величине фазного напр жени  питающей сети U, которое снимаетс  с делител  1 напр жени , а также сигналы, пропорциональные входному току ig|,rn, с шунта 3. 30 Схема управлени  (фиг.З) содержит схемы 18 и 19 выделени  Модулей эталонного напр жени  и напр жени , пропорционального входному току, схему 20 сравнени , усилительный элементthe reference voltage U ,, 25 is proportional to the phase voltage of the supply mains U, which is removed from the voltage divider 1, as well as signals proportional to the input current ig |, rn, from the shunt 3. 30 Control circuit (Fig. 3) contains 18 and 19 allocation circuits of the reference voltage and voltage proportional to the input current, the comparison circuit 20, the amplifying element

высокими массогабаритными показател ми при использовании структурной схе-35 коэффициентом усилени  kj,, ре мы (фиг.1) может быть сведена к раз- лейный элемент 22, усилитель 23 мощности .By using high weight and size parameters, using the structural scheme-35, the gain factor kj, remo (figure 1) can be reduced to the ground element 22, the power amplifier 23.

Схемы, 18 и 19, реализованные, например , на основе операционных усилиработке отдельных полупроводниковых преобразователей, дл  каждой фазы сети , осуществл ющих требуемый законThe circuits, 18 and 19, implemented, for example, on the basis of operational amplification of individual semiconductor converters, for each phase of the network, implementing the required law

изменени  входного тока при неизмен- 40 телей, осуществл ют выделение модулей ном результирующем напр жении на вы- входных сигналов, которые поступают ходе. Форма составл ющей выходного на входы схемы 20 сравнени , причем тока в таком преобразователе (напри- токовой сигнал поступает на вычитаю- мер, дл  фазы А) определ етс  выраже- Щий вход. На выходе схемы сравнени  дием45 формируетс  разностный сигнал 11 changes in the input current with a constant voltage, make the module modulate the resulting voltage on the output signals that are received during the course. The shape of the output component at the inputs of the comparison circuit 20, and the current in such a converter (the current signal goes to the subtracter, for phase A) is the expression input. A differential signal 11 is generated at the output of the comparison circuit 45

/и, I -/igj Гщ| , поступающий на вход усилительного элемента 21, На выходе последнего имеют разностный сигнал и ( 1и, |-fie,r,/)-k,, по которому ос.уСледовательно , форм а выходного то- gQ ществл етс  управление работой релейного элемента 22, передаточна  характеристика которого должна обладать гистерезисом. На выходе релейного/ and, I - / igj Gsch | arriving at the input of the amplifying element 21, the output of the latter has a difference signal and (1i, | -fie, r, /) - k, by which, consequently, the operation of the relay element 22 the transfer characteristic of which must have a hysteresis. Relay output

Рш 1 Гин1н X, т Л 1н/,Rsh 1 Gin1n, t L 1n /,

п п:l-з-- - ° J т -cos2 (ot).(8)n p: l-з-- - ° J t -cos2 (ot). (8)

ка отдельного преобразовател  практически повтор ет характер изменени  мгновенной мощности на входе. Сложение трех токов, с учетом сдвига фаз, дает неизмейное значение как мощности , так и тока нагрузки. На фиг.2 приведены кривые фазных напр жений сети, составл ющие токов нагрузки, потребл емых фаз сети, мгновенныеEach separate converter almost repeats the nature of the instantaneous power change at the input. The addition of three currents, taking into account the phase shift, gives a nonmemical value of both the power and the load current. Fig. 2 shows the curves of the phase voltage of the network, constituting the load currents, the consumed phases of the network, the instantaneous

5555

элемента формируетс  сигнал, временные соотношени  импульса и паузы которого пропорциональны величине разностного сигнала Uj, Согласование высокоомного выхода релейного элемента с входной цепью силового транзис10element, a signal is formed, the temporal ratios of the pulse and pauses of which are proportional to the magnitude of the difference signal Uj, the matching of the high-resistance output of the relay element with the input circuit of the power transistor

5302653026

мощности фаз сети, а также суммарные значени  токов нагрузки, напр жени  и мощности нагрузки. Последние посто нны .power of network phases, as well as total values of load currents, voltage and load power. The latter are constant.

Преобразователь работает следующим образом.The Converter operates as follows.

Принцип действи  преобразовател  основан на накоплении энергии в магнитном поле сердечника входного дроссел  2 с последующей передачей накопленной энергии в нагрузку. При этом, за счет изменени  соотношени  длительности интервалов накоплени  иThe principle of operation of the converter is based on the accumulation of energy in the magnetic field of the core of the input throttle 2 with the subsequent transfer of the accumulated energy to the load. At the same time, due to a change in the ratio of the duration of the accumulation intervals and

15 отдачи энергии можно осуществл ть управление потоком энерг ии между пи- тающей сетью и выходом преобразовател . Наличие дроссел  на входной цепи . обусловливает непрерывный характер 20 потребл емого тока, что и Требуетс  дл  работы преобразовател .With the energy output, it is possible to control the flow of energy between the supply network and the output of the converter. The presence of throttle on the input circuit. causes a continuous current consumption of 20, as required for the operation of the converter.

величине эталонного напр жени  U,, пропорционального величине фазного напр жени  питающей сети U, которое снимаетс  с делител  1 напр жени , а также сигналы, пропорциональные входному току ig|,rn, с шунта 3. Схема управлени  (фиг.З) содержит схемы 18 и 19 выделени  Модулей эталонного напр жени  и напр жени , пропорционального входному току, схеу 20 сравнени , усилительный элементthe reference voltage U ,, proportional to the phase voltage of the supply mains U, which is removed from the voltage divider 1, as well as signals proportional to the input current ig |, rn, from the shunt 3. The control circuit (Fig. 3) contains circuits 18 and 19 allocation of reference voltage and voltage modules proportional to the input current, comparison circuit 20, amplifying element

коэффициентом усилени  kj,, ре лейный элемент 22, усилитель 23 мощности .  a gain factor kj ,, a relay element 22, a power amplifier 23.

5555

элемента формируетс  сигнал, временные соотношени  импульса и паузы которого пропорциональны величине разностного сигнала Uj, Согласование высокоомного выхода релейного элемента с входной цепью силового транзистора осуществл етс  с помощью усилител  мощности.element, a signal is formed, the temporal relationship of the pulse and pause is proportional to the magnitude of the difference signal Uj. The high-impedance output of the relay element is matched with the input circuit of the power transistor by means of a power amplifier.

Пусть в некоторый момент времени мгновенное значение входного, тока стало меньше величины эталонного напр жени  и., с делител  1. В этом случае на выходе схемы сравнени  формируетс  положительный разностный сигнал и, вызывающий отпирание силового о местимость преобразовател  с сетью иLet at some instant of time the instantaneous value of the input current becomes less than the magnitude of the reference voltage and., From divider 1. In this case, a positive differential signal is generated at the output of the comparison circuit and causing the power to unlock the transformer with the network and

транзистора 6 (фиг.1 и 3), что приводит к увеличению входного тока преобразовател  и накоплению энергии в магнитном поле дроссел  2.transistor 6 (Fig.1 and 3), which leads to an increase in the input current of the converter and the accumulation of energy in the magnetic field Drossel 2.

При превышении токовым сигналом величины эталонного напр жени  на выходе схемы сравнени  формируетс  отрицательный разностный сигнал -U, вызывающий запирание силового транзистора 6, При этом энерги , накопленна  в магнитном поле дроссел  2, вызывает протекание тока, зар жайщего сглаживающий конденсатор 8. Диод 7 служит дл  предотвращени  разр даWhen the current signal exceeds the reference voltage at the output of the comparison circuit, a negative difference signal -U is generated, which causes the power transistor 6 to lock up. In this case, the energy accumulated in the magnetic field of the throttles 2 causes the current to flow, charging the smoothing capacitor 8. Diode 7 serves prevention of damage

нагрузкой за счет потреблени  от каждой фазы сети .токов, форма которых практически повтор ет форму прилагаемого синусоидального напр жени . Кро15 ме того, в предлагаемом преобразователе не требуетс  применение низкочастотных фильтрующих элементов вследствие того, что мгновенные мощности как на входе, так и на выходеload due to consumption from each phase of a network of currents, the shape of which practically repeats the shape of the applied sinusoidal voltage. In addition, in the proposed converter, the use of low-frequency filter elements is not required due to the fact that the instantaneous power at both the input and output

20 преобразовател  не завис т от времени . При этом не требуетс .-дополнительных устройств согласовани  с питающей сетью и нагрузкой, средств защиты сети (.фильтров) от вли ни The 20 converter does not depend on time. At the same time, there is no need for additional devices for matching with the supply network and the load, or network protection means (filters) against the influence of

конденсатора 8 через силовой транзис- 25 электромагнитных помех, возникающихthe capacitor 8 through the power transis-25 electromagnetic interference arising

тор 6 на интервалах- его открытого состо ни .torus 6 on the intervals of its open state.

Таким образом, в схеме преобразовател  каждого из каналов осуществл етс  непрерывное слежение за величиной потребл емого от сети тока, форма которого вследствие высокой частоты коммутации силового транзистора 6 практически повтор ет форму эталонного напр жени .Thus, in the converter circuit of each channel, the current consumed from the mains is monitored continuously, the form of which, due to the high switching frequency of the power transistor 6, practically repeats the shape of the reference voltage.

.Выходные выводы посто нного тока преобразователей каждого из каналов через высокочастотный инвертор 9, трансформатор 10 и выпр митель 11 подключены к выходным выводам 16 и 17 преобразовател . При этом вследствие потреблени  от сети преобразователем каждого из каналов синусоидальных входных токов в выходном напр жении и токе отсутствуют низкочас- тотные пульсации. Высокочастотные пульсации сглаживаютс  конденсатором В.The output DC outputs of the converters of each of the channels through the high-frequency inverter 9, transformer 10 and rectifier 11 are connected to the output pins 16 and 17 of the converter. At the same time, due to the mains consumption of each of the sinusoidal input currents by the converter, low-frequency pulsations are absent in the output voltage and current. High-frequency pulsations are smoothed with capacitor B.

Дл  стабилизации величины выходного напр жени  примен ют датчик 12 выходного напр жени , включенный между выходными выводами 16 и 17. При отклонени х величины выходного напр жени  от номинальных значений датчикTo stabilize the output voltage, an output voltage sensor 12 is used, connected between output terminals 16 and 17. When the output voltage deviates from the nominal values, the sensor

30thirty

3535

при потреблении импульсных токов, что существенно улучшает массогаба- ритные показатели и позвол ет значительно улучшить режим работы сети, коэффициент мощности, параметры качества электроэнергии, благопри тно - сказьтаетс  на работе других потребителей электроэнергии.with the consumption of impulse currents, which significantly improves the mass and mass parameters and allows to significantly improve the network operation mode, power factor, power quality parameters, and favorably affects the work of other power consumers.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula , Преобразователь переменного напр жени  в посто нное с бестрансформаторным входом, содержащий три иден-A constant-voltage converter with a transformerless input, containing three 40 тичных канала, каждый из которых40 channel channels, each of which снабжен двум  входными и двум  выходными выводами, при этом одни одноименные входные выводы подключены к соответствующим фазам трехфазнойIt is equipped with two input and two output terminals, while the same input terminals are connected to the corresponding three-phase phases 45 сети, другие одноименные входные выводы соединены с нулевым проводом сети, а одноименные выходные выводы каналов объединены между собой, образу  выходные выводы преобразовате50 л , при этом каждый из каналов содержит выпр мительный мост, отрицательный вывод посто нного тока которого соединен со сглаживающим конденсатором , к которому подключены входные 12 формирует на своих гальванически , gg выводы инвертора напр жени , выход- разв занных выходах сигналы управле- ные выводы которого через высокочастотный трансформатор подключены к входам выходного выпр мител , выводы посто нного тока которого образуют45 of the network, other similar input terminals are connected to the zero wire of the network, and the same output terminals of the channels are interconnected to form output terminals of the converter, each of the channels contains a rectifying bridge, the negative DC terminal of which is connected to the smoothing capacitor to which the input 12 are connected, forms electrically, gg, the outputs of the voltage inverter, the output of the output outputs, the signals of which are controlled, through a high-frequency transformer, are connected to the inputs of the output rectifier, the DC outputs of which form ни , которые поступают на управл ющие входы 15 делителей 1 напр жени  всех каналов, вызьшают изменение величиныnone that go to the control inputs of 15 dividers 1 voltage of all channels, cause a change in the value эталонного напр жени , в соответствии с выражением (6) измен етс  величина потребл емых от сети тока и мощности.the reference voltage, in accordance with the expression (6) changes the value of current and power consumed from the network. Таким образом, применение дополни- т ёльных элементов и схем в каждом канале преобразовател  позвол ет значительно улучшить электромагнитную совнагрузкой за счет потреблени  от каждой фазы сети .токов, форма которых практически повтор ет форму прилагаемого синусоидального напр жени . Кроме того, в предлагаемом преобразователе не требуетс  применение низкочастотных фильтрующих элементов вследствие того, что мгновенные мощности как на входе, так и на выходеThus, the use of additional elements and circuits in each channel of the converter makes it possible to significantly improve the electromagnetic load by consuming from each phase a network of currents, the shape of which practically repeats the shape of the applied sinusoidal voltage. In addition, in the proposed converter, the use of low-frequency filter elements is not required due to the fact that the instantaneous powers at both the input and output преобразовател  не завис т от времени . При этом не требуетс .-дополнительных устройств согласовани  с питающей сетью и нагрузкой, средств защиты сети (.фильтров) от вли ни the converter is not time dependent. At the same time, there is no need for additional devices for matching with the supply network and the load, or network protection means (filters) against the influence of при потреблении импульсных токов, что существенно улучшает массогаба- ритные показатели и позвол ет значительно улучшить режим работы сети, коэффициент мощности, параметры качества электроэнергии, благопри тно - сказьтаетс  на работе других потребителей электроэнергии.with the consumption of impulse currents, which significantly improves the mass and mass parameters and allows to significantly improve the network operation mode, power factor, power quality parameters, and favorably affects the work of other power consumers. Формула изобретени Invention Formula , Преобразователь переменного напр жени  в посто нное с бестрансформаторным входом, содержащий три иден-A constant-voltage converter with a transformerless input, containing three тичных канала, каждый из которыхchannels, each of which снабжен двум  входными и двум  выходными выводами, при этом одни одноименные входные выводы подключены к соответствующим фазам трехфазнойIt is equipped with two input and two output terminals, while the same input terminals are connected to the corresponding three-phase phases сети, другие одноименные входные выводы соединены с нулевым проводом сети, а одноименные выходные выводы каналов объединены между собой, образу  выходные выводы преобразовател , при этом каждый из каналов содерит выпр мительный мост, отрицательный вывод посто нного тока которого соединен со сглаживающим конденсатовыходные выводы канала, отличающийс  тем, что, с целью улучшени  электромагнитной совместимости преобразовател  с питающей сетью и улучшени  его массогабарит- ных показателей, каждый канал дополнительно снабжен управл емым делителем входного напр жени , включенным между входными выводами канала, высокочастотным дросселем и шунтом, каждый из которых включен между соответствующим входным выводом канала и выводом переменного тока выпр мительного моста, силовым транзистором со схемой управлени , включенным между выводами посто нного тока выпр мительного моста, причем входы схемы управлени  соединены соответи .networks, other like input pins are connected to the zero wire of the network, and the same output pins of channels are interconnected to form the output pins of the converter, each of the channels containing a rectifying bridge, the negative DC terminal of which is connected to the smoothing condensate pins of the channel, different the fact that, in order to improve the electromagnetic compatibility of the converter with the power supply network and improve its mass and size parameters, each channel is additionally equipped with a control an input voltage divider connected between the input terminals of the channel, a high frequency choke and a shunt, each of which is connected between the corresponding input channel output and the AC output of the rectifying bridge, a power transistor with a control circuit connected between the DC terminals of the rectifying bridge, moreover, the inputs of the control circuit are connected respectively. рR ff tffCptffCp РАИ-НЛRAI-NL и.and. ственно с выходом управл емого делител  входного напр жени , соединенного с шунтом, выводом переменногоwith the output of the controlled input voltage divider connected to the shunt, the output of тока выпр мительного моста а выход схемы управлени  подключен к базе силового транзистора, полупроводниковым диодом, включенным в провод щем направлении между положительным выводом посто нного тока выпр мительного моста и другим выводом сглаживающего конденсатора, при этом преобразователь дополнительно снабжен общим дл  всех каналов датчиком выходного напр жени , включенным между выходными выводами преобразовател , причем выход датчика соединен с управл ющими входами делителей входного напр жени  каждого из каналов.a rectifying bridge and the output of the control circuit is connected to the base of the power transistor, by a semiconductor diode connected in the conductive direction between the positive DC output of the rectifying bridge and the other output of the smoothing capacitor, while the converter is additionally equipped with a common for all channels output voltage sensor connected between the output terminals of the converter, the sensor output being connected to the control inputs of the input voltage divider of each channel. rAWrAW e() l/We () l / w (риг. 2.(rig 2. сриг.Зsrig.Z
SU864081254A 1986-07-02 1986-07-02 A.c. to d.c. voltage converter with transformer-less input SU1365302A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU864081254A SU1365302A1 (en) 1986-07-02 1986-07-02 A.c. to d.c. voltage converter with transformer-less input

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU864081254A SU1365302A1 (en) 1986-07-02 1986-07-02 A.c. to d.c. voltage converter with transformer-less input

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1365302A1 true SU1365302A1 (en) 1988-01-07

Family

ID=21242803

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU864081254A SU1365302A1 (en) 1986-07-02 1986-07-02 A.c. to d.c. voltage converter with transformer-less input

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1365302A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Источники вторичного электропитани ./Под ред. Ю.И.Конева. - М.: Радио и св зь, 1983, с.226. Авторское свидетельство СССР № 1078559, кл. Н 02 М 7/155, 1984. Источники электропитани РЭА./Под ред. Г.С.Найвельта. - М.: Радио и св зь, 1985, с. 401-403. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5255179A (en) Switched mode power supply for single-phase boost commercial AC users in the range of 1 kw to 10 kw
EP0500789B1 (en) An uninterrupted power supply system having improved power factor correction circuit
EP0291120B1 (en) A regulated high frequency power supply
US5077652A (en) Dual feedback loop DC-to-AC converter
US5301095A (en) High power factor AC/DC converter
US6388904B2 (en) Power supply device for electromotive railcar
CA1220514A (en) Switch current sensing with snubber current suppression in a push-pull converter
US4866591A (en) Regulated transformer rectifier unit
US4519022A (en) Ripple reduction circuit for an inverter
US20010036087A1 (en) DC to DC converter
US4241395A (en) Non-dissipative DC active filter and transformer
JPS6216073A (en) Power converter
EP0295858A2 (en) High voltage DC power supply
EP1251630B1 (en) Switching power supply
US4176392A (en) Series induction/parallel inverter power stage and power staging method for DC-DC power converter
SE430553B (en) FLY-BACK TYPE CONVERSION CONVERSION
JP2527911B2 (en) PWM converter
SU1365302A1 (en) A.c. to d.c. voltage converter with transformer-less input
SU928326A1 (en) Stabilizing dc voltage converter
JPS5849112B2 (en) Commutation circuit
US5434769A (en) Multi-phase adaptable AC-DC converter
RU2020710C1 (en) Frequency changer with dc link
JPH0363311B2 (en)
SU1791933A1 (en) Single-ended direct voltage converter
SU1377983A1 (en) D.c. voltage converter