SU936293A1 - Ac voltage-to-elevated dc voltage converter - Google Patents

Ac voltage-to-elevated dc voltage converter Download PDF

Info

Publication number
SU936293A1
SU936293A1 SU802949714A SU2949714A SU936293A1 SU 936293 A1 SU936293 A1 SU 936293A1 SU 802949714 A SU802949714 A SU 802949714A SU 2949714 A SU2949714 A SU 2949714A SU 936293 A1 SU936293 A1 SU 936293A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
winding
voltage
current
converter
valve
Prior art date
Application number
SU802949714A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Борис Антонович Багинский
Михаил Михайлович Штейн
Сергей Иванович Щербинин
Original Assignee
Томский Ордена Октябрьской Революции И Ордена Трудового Красного Знамени 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 Ордена Октябрьской Революции И Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт Им.С.М.Кирова filed Critical Томский Ордена Октябрьской Революции И Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт Им.С.М.Кирова
Priority to SU802949714A priority Critical patent/SU936293A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU936293A1 publication Critical patent/SU936293A1/en

Links

Landscapes

  • Rectifiers (AREA)

Description

1one

Изобретение относитс  к преобразовательной технике и может быть использовано в качестве источника питани , преобразующего переменное напр жение в посто нное повьпиенного уровн .This invention relates to a converter technique and can be used as a power source that converts an alternating voltage to a constant level.

Известен регулируемый источник повышенного посто нного напр жени , содержащий вентильный мост и подключенную к его выводам посто нного тока цепочку из последовательно соединенных конденсаторов, общей точкой подключенных через выключатель ко входному выводу т J.An adjustable high voltage source is known, which contains a valve bridge and a chain of series-connected capacitors connected to its DC terminals, a common point connected to the input terminal t J via a switch.

Известен также стабилизатор выпр мленного напр жени  содержащий вентильный мост, сглаживающий дроссель , фильтровой конденсатор, причем сглаживающий дроссель выполнен с отводом и подключен к управл ющему тиристору, позвол ющему регулировать выходное напр же+ние L2J.Also known is a rectified voltage stabilizer containing a valve bridge, a smoothing choke, a filter capacitor, the smoothing choke made with a tap and connected to the control thyristor, which allows to adjust the output voltage + L2J.

Недостатками известных устройств  вл ютс  низкие энергетические характеристики , так как энерги  от источника переменного напр жени  потребл етс  в течение части полупериода питающей сети, когда входное напр жение выше напр жени  на конденсаторе фильтра. Ток зар да ограничен лишь внутренним сопротивлением источника и сопротивлением вентилей. Малое врем  протекани  тока, его больша  амплитуда привод т к низкому The disadvantages of the known devices are low energy characteristics, since the energy from the alternating voltage source is consumed during part of the half-cycle of the mains when the input voltage is higher than the voltage across the filter capacitor. The charge current is limited only by the internal resistance of the source and the resistance of the valves. The short time of current flow, its large amplitude leads to low

to значению коэффициента искажени  тока и уменьшению коэффициента мощности устройства в целом.to the value of the current distortion factor and the decrease in the power factor of the device as a whole.

Наиболее близким к изобретению ( вл етс  преобразователь переменного напр жени  в повышенное посто нное, „содержащий разнопол рно подключенные к одному из входных выводов вентили, другими концами соединенные с двухобмоточным дросселем, свободные The closest to the invention (there is an alternating voltage converter into an increased constant voltage, "containing valves that are connected to one of the input terminals of the opposite polarity, the other ends connected to the two-winding choke, free

20 выводы которого подключены к цепочке из последовательно соединенных конденсаторов , общей точкой св занных с другим входным выводом з Недостаток этого преобразователА относительно низкий коэффициент мощности и высокий уровень амплитуды пульсаций выходного напр жени , что вли ет на качество энергетических характеристик устройства.The 20 terminals of which are connected to a chain of series-connected capacitors, the common point associated with another input terminal. The disadvantage of this converter is a relatively low power factor and a high level of output voltage ripple amplitude, which affects the quality of the power characteristics of the device.

Целью изобретени   вл етс  улучшение энергетических характеристик.The aim of the invention is to improve the energy performance.

Эта цель достигаетс  тем, что в преобразователе переменного напр жени  в повышенное посто нное, содержащем основной выпр митель, двух - обмоточный дроссель, концы которого соединены с цепочкой из последовательно соединенных конденсаторов, общей точкой подключенных к одному из входных выводов, двухобмоточный дроссель выполнен с отводами от обеих обмоток, подключенными к выводам посто нного тока основного выпр мител , и введен дополнительный выпр митель , выводы посто нного тока которого подключены к свободным концам двухобмоточного дроссел , а между общей точкой соединени  конденсаторов и входным выводом включен ключевой элемент.This goal is achieved by the fact that in an alternating voltage converter to an increased constant, containing a main rectifier, two are a winding choke, the ends of which are connected to a chain of series-connected capacitors, the common point connected to one of the input terminals, is a two-winding choke with outlets from both windings connected to the DC terminals of the main rectifier, and an additional rectifier is introduced, the DC terminals of which are connected to the free ends of the double-winding A throttle and a key element is included between the common connection point of the capacitors and the input terminal.

На фиг. 1 представлена принципиальна  схема преобразовател ; на фиг. 2 - диаграммы(с(Д-8)напр жений и токов, потребл емых из сети и на дросселе.FIG. 1 is a circuit diagram of a converter; in fig. 2 - diagrams (c (D-8) voltages and currents consumed from the network and at the choke).

Преобразователь содержит основной выпр митель, выполненный на вентил х 1 - k, дополнительный выпр митель на вентил х 5-8, двухобмоточный дроссель 9 выполненный t отводами, подключенными к выводам посто нного тока основного выпр мител . Выводы посто нного дополнительного выпр мител  соединены с концами двухобмоточного дроссел  9, свободные концы которого подключены к цепочке из последовательного соединенных конденсаторов 10 и 11, общей точкой подключенных через ключевой элемент 12 ко в: одному выводу. Нагрузка 13 подсоедин етс  к выводам конденсаторов 10 и 11.The converter contains a main rectifier made on valves 1 - k, an additional rectifier on valves 5-8, a double-wound choke 9 made by taps connected to the DC terminals of the main rectifier. The pins of the permanent additional rectifier are connected to the ends of a double-wired throttle 9, the free ends of which are connected to a chain of serially connected capacitors 10 and 11, with a common point connected via key element 12 to: a single terminal. The load 13 is connected to the terminals of the capacitors 10 and 11.

На фиг. 2 представлены следующие диаграммы: а) напр жени  на дросселе и токов в его обмотках при разомкнутом ключе 12; б) напр жени  на дросселе и токов в его обмотках при замкнутом ключе 12; в), сетевое напр жение и потребл емый из сети ток.FIG. Figure 2 shows the following diagrams: a) the voltage across the choke and the currents in its windings with the open key 12; b) the voltage across the choke and the currents in its windings with the key 12 closed; c) mains voltage and current drawn from the mains.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Если ключевой элемент 12 разомкнут, то выпр мленный i, ток замыкаетс If the key element 12 is open, the rectified i, the current is closed

через последовательно соединенные обмотки дроссел  W и W. В соответствии с фиг. 1, витки одной обмотки двухобмоточного дроссел  Э, W2- витки другой обмотки двухобмоточного дроссел  9.W| , W. W2.+ Wj и W. - части витков соответствующей обмотки от вывода посто нного тока дополнительного выпр мител  от отвода;through series-connected windings of throttles W and W. In accordance with FIG. 1, turns of one winding of two-winding droplets E, W2- coils of another winding of two-winding chokes 9.W | , W. W2. + Wj and W. - parts of the turns of the corresponding winding from the output of direct current additional rectifier from the tap;

W. и W - части витков от отвода ао места подключени  к выводам конденсатора .W. and W - part of the coils from the outlet of the connection point to the capacitor leads.

Когда входное напр жение больше напр жени  нагрузки,в двухобмоточном дросселе происходит накопление энергии, ток протекает через витки обмоток W, W конденсаторы 10 и М с нагрузкой 13 и вентили дополнительного моста (на диаграммах фиг.2 аWhen the input voltage is greater than the load voltage, energy accumulates in the double-winding choke, current flows through the turns of the windings W, W capacitors 10 and M with load 13 and additional bridge valves (in the diagrams of Fig. 2

временные интервалы t, t .. и т.д.). При этом вентили 5-8 основного моста закрыты обратным напр жением , приложенным с обмоток V/xf , W-z. ,time intervals t, t .., etc.). In this case, the valves 5-8 of the main bridge are closed by a reverse voltage applied from the windings V / xf, W-z. ,

Когда входное напр жение меньшеWhen the input voltage is less

напр жени  нагрузки, двухобмоточный дроссель отдает энергию, выпр мленный ток протекает через все витки обмоток W , . и вентили основного моста 5 3 (интервалы ta. 4 г 7load voltage, double winding choke sends energy, rectified current flows through all turns of windings W,. and valves of the main bridge 5 3 (intervals ta. 4 g 7

на фиг. 2 а). При этом к вентил м дополнительного выпр мител  приложено обратное напр жение и они заперты . Непосредственно в момент равенства входного и нагрузочного напр жений (t , t t, tg.) происходит коммутаци  тока из одних витков обмоток в другие с одновременным скачкообразным изменением его амплитуды. Так в моменты t, , потребл емый от сети и поступающий в конденсаторы и нагрузку, скачком возрастает , а соответственно в моменты t2, tg- - уменьшаемс . Скачкообразное изменение тока обусловлено тем, in fig. 2 a). At the same time, the reverse voltage is applied to the valves of the additional rectifier and they are locked. Immediately at the moment of equality of the input and load voltages (t, t t, tg.), The current is switched from one winding turn to another with a simultaneous abrupt change in its amplitude. Thus, at times t,, consumed from the network and entering the capacitors and the load, it increases abruptly, and accordingly at times t2, tg- decreases. The jump change in current is due to the fact

что при переводе его из одних витков в другие в силу неизменности энергии дроссел  до и после моментов коммутации выполн етс  равенство that when converting it from one turn to another due to the invariance of the energy of the throttles before and after the switching times, the equality

C-wC-w

. .

где W , fu - число витков частиwhere W, fu is the number of turns of the part

Claims (3)

обмотки дроссел  и ток, протекающий по ним; , - соответственно число витков всей обмотки дроссел  и ее ток. Если двунаправленный ключ замкну то на каждом из полупериодов подзар жаетс  один из конденсаторов и то поочередно протекает по обмотке W или Wj.Так, при положительной полуволне входного напр жени  на интервале tg- tf (фиг. 2 б) ток сети протекает через вентиль 5, обмотку Wf Wij, + W , конденсатор 10 и клю 12. На интервале 2. вентиль 5 закрыт, а зар д конденсатора 10 про изводитс  током. протекающим через вентиль 1 и обмотку W. На интервал t ток сети вновь замыкаетс  через диод 5 и обмотку .При отрицательной полуволне входного напр жени  зар жаетс  конденсатор П током, протекающим на интервалах t, tj-- tfe через вентиль 7 и обмотку W,, V/JL а на интервале t,- tf- через вентиль 3 и обмотку W( Потребл емый из сети ток как при разомкнутом, так и при замкнутом ключе 12 имеет ступенчатую форму (фиг. 2 в) с уменьшенным содержани высших гармонических составл ющих, причем перва  гармоника тока совпад ет по фазе с питающим напр жением. Коэффициент мощности преобразовател зависит от соотношени  витков W W+ W и при п 2 - 3 достигает значени  0,98- Величина выходного напр жени  также зависит от- п. При разомкнутом ключе 12 в указанном диапазоне изменени  п выходное напр жение составл ет 0,72 - 0,77 от амплитуды питающего, а при замкнутом ключе увеличиваетс  в 2 раза. Если в качестве ключа 12 использовать сикмстор с системой фазового управлени , то, измен   фазу его включени , можно в 2 раза регулировать выходное напр жение. Использование двухобмоточного дроссел  и дополнительного выпр ми36 тел  позвол ет улучшить энергетические характеристики преобразовател . Так, в известном устройстве коэффициент мощности не превышает 0,9- В обычной однофазной мостовой схеме выпр мител  с индуктивной реакцией фильтра коэффициента мощности также составл ет величину 0,9Отмеченное достоинство позвол ет эффективно примен ть преобразователь дл  получени  повышенного выпр мленного напр жени  При средних и больших мощност х нагрузки. При этом по сравнению с классической схемой источника с согласующим трансформатором достигаетс  значительное уменьшение массы и габаритов устройства. Формула изобретени  Преобразователь переменного напр жени  в повышенное посто нное, содержащий основной выпр митель,двухобмоточный дроссель, концы которого соединены с цепочкой из последовательно соединенных конденсаторов, общей точкой подключенных к одному из входных выводов, отличающийс  тем, что, с целью улучшени  энергетических характеристик, двухобмоточный дроссель выполнен с отводами От обеих обмоток, подключенными к выводам посто нного тока основного выпр мител , и введен дополнительный выпр митель, выводы посто нного тока которого подклйчены к свободным концам двухобмоточного дроссел , а между общей точкой соединени  конденсаторов и входным выводом включен ключевой элемент. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 10368,кл. G 05 F 1/24, 1972. windings drossel and the current flowing through them; , - respectively, the number of turns of the entire winding of the throttles and its current. If the bi-directional switch is closed, then one of the capacitors is recharged on each of the half-periods and then alternately flows through the winding W or Wj. So, with a positive half-wave input voltage on the tg-tf interval (Fig. 2b), the network current flows through valve 5, the winding Wf Wij, + W, the capacitor 10 and the key 12. In the interval 2. the valve 5 is closed and the charge of the capacitor 10 is induced by the current. flowing through valve 1 and winding W. At interval t, the network current is again closed through diode 5 and winding. When the input voltage is negative, the capacitor P is charged with current flowing at intervals t, tj-- tfe through valve 7 and winding W, V / JL a on the interval t, - tf- through the valve 3 and the winding W (The current consumed from the network, both when the switch is open and closed, has a stepped shape (Fig. 2c) with a reduced content of higher harmonic components, moreover, the first harmonic of the current coincides in phase with the supply voltage. of the converter depends on the ratio of turns W W + W and at n 2 - 3 it reaches the value 0.98. The output voltage also depends on the voltage. When the key 12 is open, the output voltage in the specified range of change p is 0.72 - 0 , 77 from the amplitude of the supply, and when the key is closed, it increases by a factor of 2. If you use a sismstor with a phase control system as a key 12, then by changing its switch-on phase, you can adjust the output voltage by a factor of 2. The use of double-wound throttles and additional straightening of bodies allows to improve the energy characteristics of the converter. Thus, in a known device, the power factor does not exceed 0.9. In a conventional single-phase bridge circuit, a rectifier with an inductive response of the power factor filter also amounts to 0.9. A marked advantage allows the converter to be used effectively to obtain an increased rectified voltage. large power x load. In this case, compared with the classical source circuit with a matching transformer, a significant reduction in the mass and dimensions of the device is achieved. Claims of an alternating voltage converter to an increased constant, containing a main rectifier, a two-winding choke, the ends of which are connected to a chain of series-connected capacitors, a common point connected to one of the input terminals, characterized in that, in order to improve energy performance, the two-winding The choke is made with taps. From both windings connected to the DC terminals of the main rectifier, and an additional rectifier is introduced, the conclusions of the constant t The eye of which is connected to the free ends of a double-winding throttle, and a key element is connected between the common connection point of the capacitors and the input terminal. Sources of information taken into account during the examination 1. USSR author's certificate No. 10368, cl. G 05 F 1/24, 1972. 2.Авторское свидетельство СССР , кл. Н 02 М 1/12, 1977. 2. Authors certificate of the USSR, cl. H 02 M 1/12, 1977. 3.Патент США № 3177 21, кл. 321-15, 1965.3. US patent number 3177 21, cl. 321-15, 1965. 77 JlJl WfWf 77
SU802949714A 1980-06-30 1980-06-30 Ac voltage-to-elevated dc voltage converter SU936293A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802949714A SU936293A1 (en) 1980-06-30 1980-06-30 Ac voltage-to-elevated dc voltage converter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802949714A SU936293A1 (en) 1980-06-30 1980-06-30 Ac voltage-to-elevated dc voltage converter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU936293A1 true SU936293A1 (en) 1982-06-15

Family

ID=20905672

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU802949714A SU936293A1 (en) 1980-06-30 1980-06-30 Ac voltage-to-elevated dc voltage converter

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU936293A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR960006233A (en) Single phase input-3 phase full wave rectifier circuit and Single phase input pseudo-4 phase full wave rectifier circuit
US6466463B1 (en) Switching power supply
JPH06502059A (en) DC/DC power transformer
SU936293A1 (en) Ac voltage-to-elevated dc voltage converter
US4025864A (en) Direct current modulator for providing variable double frequency electrical power to a load
JPS5849112B2 (en) Commutation circuit
JPS61295837A (en) Superconductive rectifier for converting relatively low current to relative high dc in ac power source
SU736298A1 (en) Ac-to-dc voltage converter
RU2106712C1 (en) Saturation choke
CN100397764C (en) Voltage converter
JPH03207268A (en) Switching regulator
SU1014109A1 (en) Three-phase ac voltage-to-dc voltage converter
SU1050067A1 (en) A.c.-to-d.c. voltage converter
SU90526A1 (en) Converter
SU1001379A1 (en) Ac-to-dc converter
SU1170569A1 (en) Converting device
SU1725348A1 (en) Ac to dc voltage converter with voltage multiplication
SU777782A1 (en) Filter for smoothing rectifying voltage pulsations
RU2007014C1 (en) Frequency doubler of three-phase network
SU968880A1 (en) Three-phase ac voltage to dc voltage converter
JPS5532480A (en) Bidirectional dc-dc converter
SU1431021A1 (en) A.c. voltage to direct current converter
SU1116507A1 (en) Compensated a.c.voltage-to-d.c.voltage converter
SU1709479A1 (en) Single phase ac-to-dc voltage converter
SU1150717A1 (en) Versions of a.c. voltage-to-controlled d.c. voltage converter