SU1394372A1 - A.c.-to-high d.c. voltage converter - Google Patents

A.c.-to-high d.c. voltage converter Download PDF

Info

Publication number
SU1394372A1
SU1394372A1 SU864127709A SU4127709A SU1394372A1 SU 1394372 A1 SU1394372 A1 SU 1394372A1 SU 864127709 A SU864127709 A SU 864127709A SU 4127709 A SU4127709 A SU 4127709A SU 1394372 A1 SU1394372 A1 SU 1394372A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
switch
winding
diode
chokes
terminals
Prior art date
Application number
SU864127709A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Борис Антонович Багинский
Михаил Львович Трубников
Original Assignee
Томский политехнический институт им.С.М.Кирова
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 Томский политехнический институт им.С.М.Кирова filed Critical Томский политехнический институт им.С.М.Кирова
Priority to SU864127709A priority Critical patent/SU1394372A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1394372A1 publication Critical patent/SU1394372A1/en

Links

Landscapes

  • Rectifiers (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к области электротехники и может быть использовано во вторичных источниках электропитани . Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей и увеличение :козффициента мощности при регулировании выходного напр жени . Устройство включает сглаживающие дроссели 1, 2, отводы обмоток которых соединены с входным выводом 3. Между одними свободными выводами включены вентили 10, 11. Между катодом вентил  10 и анодом вентил  11 включена цепочка из конденсаторов 4, 5, точка соединени  которых подключена к входному выводу 6. Между другими свободными выводами дросселей 1, 2 включен трехполюсный коммутатор 9. Использование дросселей и коммутатора обеспечивает повьшение выходного напр жени . При этом выходное напр жение определ етс  длительностью замкнутого состо ни  выводов коммутатора-и соотношением витков полуобмоток дросселей . Перва  гармоника потребл емого тока совпадает по фазе с входным напр жением независимо от кратности регулировани , в результате чего коэффициент мощности имеет повьшенное значение. 2 з.п. ф-лы, 4 ил. с $б (Л сThe invention relates to the field of electrical engineering and can be used in secondary power supplies. The purpose of the invention is to expand the functionality and increase: the power factor when adjusting the output voltage. The device includes smoothing chokes 1, 2, the winding taps of which are connected to the input terminal 3. Valves 10, 11 are connected between the free terminals. Between the cathode of the valve 10 and the anode of the valve 11 a chain of capacitors 4, 5 is connected, the connection point of which is connected to the input terminal 6. Between the other free leads of chokes 1, 2 a three-pole switch is turned on 9. The use of chokes and a switch ensures that the output voltage rises. In this case, the output voltage is determined by the duration of the closed state of the switch outputs and the ratio of the turns of the half windings of the chokes. The first harmonic of the current consumed coincides in phase with the input voltage, regardless of the frequency of adjustment, with the result that the power factor has a higher value. 2 hp f-ly, 4 ill. with $ b (L s

Description

со соwith so

4four

WW

Изобретение относитс  к преобразовательной технике и может быть ис- псшьэовано во вторичных источниках питани  радиоэлектронной и электротехнической аппаратуры.The invention relates to converter equipment and can be used in secondary power sources of radio electronic and electrical equipment.

Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей и увеличение коэффициента мощности при регулировании выходного напр жени .The purpose of the invention is to enhance the functionality and increase the power factor when adjusting the output voltage.

На фиг.1-3 представлены принципиальные схемы преобразователей переменного напр жени  в повышенное пос- то нноеу на фиг.4 - диаграммы токов и напр жений, иллюстрирующие их ра- боту.Figures 1-3 show schematic diagrams of alternating voltage to high voltage converters in figure 4, which are diagrams of currents and voltages illustrating their operation.

Преобразователь (фиг.1) содержит сглаживающие дроссели 1 и 2, отводы обмоток которых соединены с входным выводом 3, последовательно соединен- ные фильтровые конденсаторы 4 и 5, обща  точка которых соединена с входным выводом 6, а свободные выводы - с входными выводами 7 и 8, и трехпо The converter (Fig. 1) contains smoothing chokes 1 and 2, the winding taps of which are connected to the input terminal 3, the series-connected filter capacitors 4 and 5, whose common point is connected to the input terminal 6, and the free terminals to the input terminals 7 and 8, and three

мотке W1.1 дроссел  1; I W2 ° мотки W2.1 дроссел  1i 1 ток конденсатора 4; U(- амплитуда входного напр жени i U, напр жение на нагрузке; IH ток нагрузки; IL УРо вень тока сглаживающих дросселей-, Пдр W2/W1 - соотношение витков полуобмоток дросселей; t, , t, tj, t , Т - моменты времени.hank W1.1 throttle 1; I W2 ° coils W2.1 droplets 1i 1 current of capacitor 4; U (- input voltage amplitude i U, voltage across the load; IH load current; IL UR level of the smoothing chokes -, Wd / W1 Rdr - ratio of the turns of the half windings of the chokes; t,, t, tj, t, T - time points .

При рассмотрении работы преобразователей полагаем, что пульсации магнитного потока сглаживающих дросселей пренебрежимо малы.When considering the operation of converters, we assume that the pulsations of the magnetic flux of the smoothing chokes are negligible.

Преобразователь по фиг.1 работает следующим образом.На интервале времени t t t г соответствующем положительному полупериоду входного напр жени  (Ug, имеет пол рность, обозначенную на фиг.1 без скобок), замкнуты выводы 1 и 3 коммутатора 9, а на интервале t ( пол рность Ugx показана на фиг.1 в скобках) - выводы 2 и 3. При этом наThe converter of FIG. 1 operates as follows. In the time interval ttt g corresponding to the positive half-period of the input voltage (Ug, has a polarity indicated in FIG. 1 without brackets), pins 1 and 3 of the switch 9 are closed, and in the interval t (floor the polarity of Ugx is shown in FIG. 1 in brackets) - conclusions 2 and 3. In so doing,

люсный коммутатор 9, первьй и второй 25 интервале t, t t диод 10 заперт.Lucian switch 9, the first and second 25 interval t, t t diode 10 is locked.

выводы которого соединены с концами обмоток Дросселей 1 и 2, а третий - с входным выводом 6. Начало обмотки дроссел  1 соединено с анодом диода 10, дроссел  2-е катодом диода 11, катод диода 10 соединен с выходным выводом 7, анод диода 11 - с выход- ным выводом 8.the terminals of which are connected to the ends of the windings of Chokes 1 and 2, and the third - to the input terminal 6. The beginning of the winding of the chokes 1 is connected to the anode of the diode 10, the drosel is the 2nd cathode of diode 11, the cathode of the diode 10 is connected to the output terminal 7, the anode of the diode 11 - with output pin 8.

Преобразователь по фиг.2 отличаетс  от преобразовател  по фиг.1 тем, что трехполюсный коммутатор 9 содержит последовательно соединенные управл емые ключи 12 и 13, свободные выводы которых  вл ютс  первым и вторым выводами коммутатора, а обща  точка - третьим выводом.The converter of FIG. 2 differs from the converter of FIG. 1 in that the three-pole switch 9 contains serially connected controllable switches 12 and 13, the free terminals of which are the first and second terminals of the switch, and the common point is the third terminal.

Преобразователь по фиг.З отличаетс  от преобразовател  по фиг.1 тем, что трехполюсньш коммутатор 9 содержит управл емьй ключ 12 и диоды 14- 17, При этом последовательно соединенные диоды 14 и 15 включены параллельно ключу 12, анод диода 14 соединен с катодом диода 16, катод диоtj -i t t процессы повтор ютс  с тем отличием ,что диод 11 открыт, а диод 12 заперт, через коммутатор и источник питающего напр жени  замыкаетс  ток обмотки W1.2 дроссел  2, а через фильтровые конденсаторы и нагрузку - ток обмотки W2.1 дроссел  1, конденсатор 5 разр жаетс , а конденсатор 4 зар жаетс . На прочих интервалах диоды 10 и 11 открыты, ток дросселей 1 и 2 замыкаетс  по цепи: обмоткаThe converter of FIG. 3 differs from the converter of FIG. 1 in that the three-pole switch 9 contains a control switch 12 and diodes 14-17, wherein the series-connected diodes 14 and 15 are connected in parallel to the switch 12, the anode of the diode 14 is connected to the cathode of the diode 16 , the cathode diode -itt processes are repeated with the difference that diode 11 is open, and diode 12 is locked, the current of winding W1.2 of droplets 2 is closed through the switch and the source of supply voltage, and the current of winding W2.1 through filter capacitors and load throttle 1, capacitor 5 is discharged, and capacitor 4 is charged. At other intervals, the diodes 10 and 11 are open, the current chokes 1 and 2 is closed along the circuit: winding

да 15 - с анодом диода 17, катод диода 16 и анод диода 17  вл ютс  соот- W2,1 - диод 10 - параллельно соединенные нагрузка и цепь, образованна  последовательно включенными конденсаторами 4 и 5 - диод 11 - обмотка V/2.2. Конденсаторы 4 и 5 зар ветственно первым и вторым выводами коммутатора, а обща  точка диодов 14 и 15 - третьим выводом. Yes 15 - with the anode of diode 17, the cathode of diode 16 and the anode of diode 17 are respectively W2,1 - diode 10 - parallel connected load and circuit formed by series-connected capacitors 4 and 5 - diode 11 - winding V / 2.2. The capacitors 4 and 5 are charged by the first and second pins of the switch, and the common point of the diodes 14 and 15 is the third pin.

На фиг.4 прин ты следующие обозна554, the following definitions are taken55

чени : Ug, I вх напр жение и ток на входе преобразовател ; 1 д - ток, протекающий через выводы 3 и 1 ком- мутатора 9; U j/i напр женнее на об0chen: Ug, I in voltage and current at the input of the converter; 1 d - the current flowing through pins 3 and 1 of the switch 9; U j / i tighter on ob0

5five

диод 11 открыт, ток дроссел  1 замыкаетс  через источник питающего напр жени  и выводы 1 и 3 коммутатора 9, а ток дроссел  2 протекает по цепи: входной вывод 6 - параллельно соединенные конденсатор 5 и цепь, образованна  последовательно соединенными конденсатором 4 и нагрузкой диод 11 - обмотка VJ2. 2 входной вывод 3. Конденсатор 4 разр жаетс  током, равным 1ц, а конденсатор 5 зар жаетс  током Д1 11 - 1ц. От источника питающего напр жени  потребНа интервалеthe diode 11 is open, the throttle 1 current is closed through the supply voltage source and pins 1 and 3 of switch 9, and the throttle 2 current flows through the circuit: input terminal 6 is a parallel-connected capacitor 5 and a circuit formed by series-connected capacitor 4 and a load diode 11 - winding VJ2. 2 input terminal 3. Condenser 4 is discharged with a current equal to 1 c, and capacitor 5 is charged with current D1 11 - 1 c. From the supply voltage source

л етс  ток I gx is the current I gx

tj -i t t процессы повтор ютс  с тем отличием ,что диод 11 открыт, а диод 12 заперт, через коммутатор и источник питающего напр жени  замыкаетс  ток обмотки W1.2 дроссел  2, а через фильтровые конденсаторы и нагрузку - ток обмотки W2.1 дроссел  1, конденсатор 5 разр жаетс , а конденсатор 4 зар жаетс . На прочих интервалах диоды 10 и 11 открыты, ток дросселей 1 и 2 замыкаетс  по цепи: обмоткаtj -itt processes are repeated with the difference that diode 11 is open, and diode 12 is locked, winding current W1.2 throttle 2 is closed through the switch and supply voltage source, and winding current W2.1 throttle 1 is through filter capacitors and load , capacitor 5 is discharged, and capacitor 4 is charged. At other intervals, the diodes 10 and 11 are open, the current chokes 1 and 2 is closed along the circuit: winding

W2,1 - диод 10 - параллельно соединенные нагрузка и цепь, образованна  последовательно включенными конденсаторами 4 и 5 - диод 11 - обмотка V/2.2. Конденсаторы 4 и 5 зар W2,1 - diode 10 - parallel connected load and circuit, formed by series-connected capacitors 4 and 5 - diode 11 - winding V / 2.2. Capacitors 4 and 5 zar

жаютс  током, от источника питающего напр жени  ток не потребл етс .current is not consumed from the supply voltage source.

Процессы, протекающие в схемах по фиг.2 и 3, аналогичны процессам вThe processes occurring in the circuits of figure 2 and 3, are similar to the processes in

:хеме по фиг.1. При этом в схеме по: heme of figure 1. In this case, the scheme for

фиг,2 на интервале t, t t замкнут ключ: 12, на интервале t t ключ 13. В схеме по фиг.3 на интервалах замкнут, зомкнут, рез ключFIG. 2, on the interval t, t t, the key is closed: 12, on the interval t, t is the key 13. In the circuit of FIG. 3, the intervals are closed, closed, the key is

Ц tC t

t t

2 2

t J t t j t

tA КЛЮЧ 12tA KEY 12

на прочих интервалах - рана интервале t, ; t t че- 12 и диоды 15 и 16 течет ток обмотки W1 .1 , на интервале t-j t t через ключ 12 и диоды 14 и 17 - ток обмотки W1.2.on other intervals - wound interval t,; t t 4 and 12 and diodes 15 and 16 winding current W1 .1 flows, in the interval t – j t t through switch 12 and diodes 14 and 17 - winding current W1.2.

Введение в схему преобразовател  дополнительного дроссел  2 и трехпо- люсного коммутатора 9 позвол ет повы- сить уровень выходного напр жени  и увеличить коэффициент мощности при регулировании. Это св зано с тем, что в предлагаемом преобразователе ток каждого из дросселей при замкнутом состо нии соответствующих выводов коммутатора протекает через источник питающего напр жени , а в прочие моменты времени - через источник и наThe introduction of an additional throttle 2 and three-pole switch 9 into the circuit makes it possible to increase the output voltage level and increase the power factor during regulation. This is due to the fact that in the proposed converter, the current of each of the chokes in the closed state of the respective switch outputs flows through the power supply source, and at other times, through the power source and

грузку. Напр жение на каждом из филь- 25 концы обмоток основного и дополни-load. The voltage on each of the filters is 25 ends of the main and additional windings

тровых конденсаторов определ етс  длительностью замкнутого состо ни  выводов коммутатора t и соотношением витков полуобмоток дросселей и в идеальном случае, при отсутствии потерь, может достигать бесконечно большой величины. Регулирование выходного напр жени  осуществл етс  изменением длительности t ц . Наличие коммутатора позвол ет формировать кривую потребл емого тока таким образом , что угол сдвига его первой гармоники относительно питающего напр жени  равен нулю независимо от степени регулировани . При этом коэффициент мощности, определ емый лишь искажени ми потребл емого тока, имеет повышенное значение (при двукратном диапазоне регулировани  - не ме- .нее 0,9).The capacitors are determined by the duration of the closed state of the switch outputs t and the ratio of the turns of the half windings of the chokes, and in the ideal case, in the absence of losses, it can reach an infinitely large value. The output voltage is controlled by varying the duration tc. The presence of a switch allows one to form a curve of current consumption in such a way that the angle of its first harmonic shift relative to the supply voltage is zero, regardless of the degree of control. In this case, the power factor, determined only by the distortions of the consumed current, has an increased value (with a double adjustment range of not less than 0.9).

Claims (3)

1. Преобразователь переменного напр жени  в повышенное посто нное, содержащий два входных и два выходны вывода дл  подключени  соответственно источника переменного напр жени 1. AC-to-DC constant voltage converter containing two input and two output terminals for connecting respectively an AC voltage source 10ten 15 2015 20 и нагрузки, сглаживающий дроссель, отвод обмотки которого соединен с первым входным выводом, включенную между выходными выводами цепь из двух последовательно -соединенных фильтровых конденсаторов, обща  точка соединени  которых подключена к второму входному выводу, и два диода, причем катод первого и анод второго диодов соединены соответственно с первым и вторым выходными выводами, а анод первого - с началом обмотки сглаживающего дроссел , отличающий с   тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей и увеличени  коэффициента мощности при регулировании выходного напр жени , дополнительно введены дроссель, имеющий отвод обмотки и трехполюсный коммутатор, причем начало обмотки дополнительного дроссел  соединено с катодом второго диода, отвод обмотки соединен с первым входным выводом.and load, smoothing choke, the winding tap of which is connected to the first input terminal, connected between the output terminals a circuit of two series-connected filter capacitors, the common connection point of which is connected to the second input terminal, and two diodes, the cathode of the first and the anode of the second diode are connected respectively, with the first and second output pins, and the anode of the first - with the beginning of the winding smoothing throttle, characterized in that, in order to expand functionality and increase the coefficient In addition, a choke with a winding tap and a three-pole switch is added, while the start of the winding of the additional choke is connected to the cathode of the second diode, and the tap of the winding is connected to the first input terminal. 00 5five 00 5five 00 тельного дросселей соединены с первым и вторым выводами коммутатора, а третий вывод коммутатора соединен с вторым входным выводом.The main chokes are connected to the first and second terminals of the switch, and the third output of the switch is connected to the second input terminal. 2.Преобразователь по п.1, отличающийс  тем, что трехполюсный коммутатор содержит два последовательно соединенных управл емых ключа, причем свободные вьшоды ключей  вл ютс  первым и вторым выводами коммутатора, а их обща  точка соединени  - третьим выводом коммутатора .2. A converter according to claim 1, characterized in that the three-pole switch comprises two serially connected control keys, the free key inputs being the first and second terminals of the switch, and their common connection point is the third output of the switch. 3.Преобразователь по п.2, отличающийс , тем, что трехг- полюсный коммутаторсодержит управл емый ключ и четыре диода, причем цепь из последовательно соединенных первого и второго диодов включена параллельно ключу, анод третьего диода соединен с анодом первого, ка- - тод четвертого - с катодом второго, свободные выводы третьего и четвертого диодов  вл ютс  первым и втс1- рым выводами коммутатора, а обща  точка соединени  первого и второго диодов - третьим выводом коммута- тора.3. The converter according to claim 2, characterized in that the three-pole switch contains a control key and four diodes, the circuit of the first and second diodes connected in series is connected in parallel with the key, the anode of the third diode is connected to the anode of the first, the fourth cathode - with the cathode of the second, the free terminals of the third and fourth diodes are the first and one terminals of the switch, and the common junction point of the first and second diodes is the third terminal of the switch. ф1/г.f1 / g. иг.гIG .41.41 Ф1/г.F1 / g.
SU864127709A 1986-10-04 1986-10-04 A.c.-to-high d.c. voltage converter SU1394372A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU864127709A SU1394372A1 (en) 1986-10-04 1986-10-04 A.c.-to-high d.c. voltage converter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU864127709A SU1394372A1 (en) 1986-10-04 1986-10-04 A.c.-to-high d.c. voltage converter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1394372A1 true SU1394372A1 (en) 1988-05-07

Family

ID=21260388

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU864127709A SU1394372A1 (en) 1986-10-04 1986-10-04 A.c.-to-high d.c. voltage converter

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1394372A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Иванов-Ць1ганов А.И. Электротехнические устройства радиосистем.- М.:, Высша школа, 1984, с. 104. Патент US № 3177421, кл. Н 02 М 7/12, 1965. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0201876B1 (en) Series resonant converter
US5019954A (en) AC/DC conversion with reduced supply waveform distortion
WO1997017753A2 (en) An ac-dc power supply
EP0553179A1 (en) Dc/ac converter.
SU1394372A1 (en) A.c.-to-high d.c. voltage converter
WO1999067875A2 (en) High voltage pulse generation device for magnetron
RU1815772C (en) High-voltage converter of alternating voltage to direct voltage with controlled polarity
SU1709479A1 (en) Single phase ac-to-dc voltage converter
SU614507A1 (en) Two-cycle inverter
RU2110881C1 (en) Pulse-width modulated resonance-tuned converter
RU2001506C1 (en) Voltage converter
SU1594664A1 (en) D.c. to d.c. voltage converter
SU1051514A1 (en) Stabilizing secondary power supply
SU1628164A1 (en) Single-cycle voltage converter
SU1334306A1 (en) D.c.voltage converter
RU2006165C1 (en) Dc voltage converter
SU1171939A1 (en) Voltage converter with current feedback
SU1325650A1 (en) Converter of direct voltage to alternating voltage of multistepped shape
SU1467719A1 (en) Push-pull d.c. voltage converter converter
SU1541726A1 (en) Dc-to-dc converter
SU1249677A1 (en) Controlled converter
SU1279031A1 (en) A.c.voltage-to-d.c.voltage converter
SU1495959A1 (en) Resonance inverter
JP2001286145A (en) Power-converter unit
RU1831758C (en) Compensated converter of alternating voltage to direct voltage