SU955431A1

SU955431A1 - Adjustable converter

Info

Publication number: SU955431A1
Application number: SU802934444A
Authority: SU
Inventors: Владимир Самойлович Моин; Николай Николаевич Лаптев
Original assignee: Предприятие П/Я М-5374
Priority date: 1980-06-04
Filing date: 1980-06-04
Publication date: 1982-08-30

Description

Изобретение относитс к элект ротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитани дл Преобразовани посто нного или переменного напр жени в регулируемое посто нное напр жение .:The invention relates to electrical engineering and can be used in secondary power supply systems for converting a constant or alternating voltage to an adjustable constant voltage.

Известны регулируемые преобразователи , содержащие несколько преобра зевательных чеек и суммирующий выпр митель на выходе этих чеек U и 2. . Adjustable transducers are known that contain several transducer cells and a summing rectifier at the output of these cells U and 2..

При выполнении суммирующего выпр мител такого преобразовател по типу мостовой схемы ток нагрузки преобразовател проходит минимум через два диода, что снижает КПД преобразовател , особенно при низком уровне выходного напр жени (4-5 В).When performing a summing rectifier of such a converter as a bridge circuit, the load current of the converter passes through at least two diodes, which reduces the efficiency of the converter, especially at a low output voltage level (4-5 V).

Более высокий КПД имеет подобного рода преобразователь, у которого суммирующий выпр митель выполнен по типу нулевой схемы, т.е. с выполнением выходных трансформаторов. чеек с отводом от средней точки вторичных обмоток, при этом ток нагрузки проходит только через один диод Г31.A higher efficiency has a similar type of converter, in which the summing rectifier is designed as a zero circuit, i.e. with the implementation of the output transformers. cells with a tap from the midpoint of the secondary windings, while the load current passes through only one G31 diode.

Недостаток указанной схемы состоит в том, что как аноды, так и катоды диодов выпр мител разобщены друг от;The disadvantage of this scheme is that both the anodes and the cathodes of the rectifier diodes are separated from each other;

Друга. Поэтому требуетс изол ци каждого диода от теплоотвод щего радиатора, усложн етс технологи При изготовлении выпр мител в виде интегральной диодной матрицы, усложн ютс соединени между блоком трансформаторов и блоком диодов.Friend Therefore, it is required to isolate each diode from the heat sink radiator, the technology becomes more complicated. When making a rectifier in the form of an integral diode array, the connection between the transformer unit and the diode unit becomes complicated.

Цель изобретени - повышение надежности преобразовател путем умень10 шени веро тности-отказов диодов через снижение их тепловой нагрузки.The purpose of the invention is to increase the reliability of the converter by reducing the likelihood of diode failures by reducing their thermal load.

Поставленна цель достигаетс тем, что в регулируемом преобразователе , содержащем М преобразователь15 ных, чеек с выходными трансформаторами , кажда вторична обмотка которых имеет отвод от средней точки, и 2-м однонаправленно включенных диода,причём отвод от средней точки вторичной The goal is achieved by the fact that in a regulated converter containing M converters, cells with output transformers, each secondary winding of which has a tap from the midpoint, and a 2nd unidirectionally connected diode, and tap from the midpoint of the secondary

20 обмотки выходного трансформатора первой чейки соединен с первым выходным выводом преобразовател ,трансформаторы каждой чейки имеют 2 ъторичных обмоток, где п - номер чейки, The 20 windings of the output transformer of the first cell are connected to the first output terminal of the converter, the transformers of each cell have 2 secondary windings, where n is the cell number,

25 крайние выводы вторичных обмоток каждой дан вй чейки, кроме последней, соединены с отводами от средней точки вторичных обмоток последующих.. чеек, |а крайние выводы последней чейки сое30 ( Винены с первыми электродами указанных диодов, вторые электроды которых объединены и соединены со выходным выводом преобразовател . На чертеже показан вариант исполнени регулируемого преобразовател на трёх чейках .() , Регулируемый преобразователь содержит преобразовательные чейки 1-3 с выходными трансформаторами 4соответственно . Ячейки могут быть вьтолнены по любой известной схеме на управл емых вентил х транзисторах или тиристорах), получать питан от сети посто нного или переменного напр жени и соединены по цепи; питани , как параллельно, так и последовательно . Количество вторичных обмоток трансформаторов равно 2 где п - номер чейки, т.е. трансформатор 4 первой чейки имеет одну обмотку 7, второй чейки две обмотки 8 и 9, третьей, чейки четыре обмотки 10 - 13, Отвод от средней точки обмотки 7 соединен с первым выходным выводом преобразовател 14. Крайние выводы обмотки 7 со динены с отводами от средней точки обмотки 8 и 9, крайние выводы обмоток 8 и 9 соединены с отводами от средних точек.обмоток 10-13, а крайние выводы обмоток 10-13 соединены с анодами диодов 14-21, катоды которых объединены и соединены со в;горым выходным выводс м преобразовател 22 Между выводами 14 и 22 включена нагрузка 23. Преобразователь работает следующим образом. Кажда из чеек 1-3 может находитьс в активном состо нии, когда на первич-ную обмотку выходного трансформатора 4-6 подано напр жение, и в пассивном состо нии, когда цепь первичной обмотки выходного трансформатора разомкнута, т.е. управл емые вентили чейки закрыты. Выходные напр жени на вторичных обмотках трансформаторов чеек, наход щихс в активном состо нии, суммируютс , а при пассивном состо нии чейки обе половины всех вторичных обмоток трансформатора этой чейки обтекаютс встречно-направленным током, т.е. ее выходное напр жение равно нулю. В зависимости от сочетани активных и пассивных состо ний чеек измен етс уровень выходного напр жени , что показано в таблице, где соотношени коэффициентов трансформации чеек 1-3 прин ты по закону двоичного счета, т.е. 4:2:1. В таблице знаком + отмечено активное,а знаком - пассивное состо ние чейки, и указаны номера диодов, провод щих ток в данный полупериод, причем прин то , что все чейки в активном состо нии работают синхронно.The 25 outermost terminals of the secondary windings of each given vy cell, except the last, are connected to taps from the midpoint of the secondary windings of the subsequent .. cells, | and the outermost terminals of the last cell are co30 (Vineny with the first electrodes of the indicated diodes, the second electrodes of which are combined and connected to the output terminal The drawing shows an embodiment of an adjustable converter on three cells. () The adjustable converter contains converter cells 1–3 with output transformers 4, respectively. The cells could ut be executed according to any known scheme on controlled transistors or thyristors), receive power from a network of constant or alternating voltage and are connected in a circuit; power, both in parallel and in series. The number of secondary windings of transformers is 2 where n is the cell number, i.e. the transformer 4 of the first cell has one winding 7, the second cell has two windings 8 and 9, the third, four cells winding 10 - 13, Diversion from the midpoint of winding 7 is connected to the first output terminal of the converter 14. Extreme winding terminals 7 are from dinene with outlets from the middle points of windings 8 and 9, extreme terminals of windings 8 and 9 are connected to taps from middle points. windings 10-13, and extreme terminals of windings 10-13 are connected to anodes of diodes 14-21, the cathodes of which are combined and connected to m Converter 22 Between pins 14 and 22 included load 2 3. The converter operates as follows. Each of the cells 1-3 can be in the active state when the primary winding of the output transformer 4-6 is energized, and in the passive state when the primary winding of the output transformer is open, i.e. control valves are closed. The output voltages on the secondary windings of the transformers of the cells that are in the active state are summed, and in the passive state of the cell, both half of all the secondary windings of the transformer of this cell flow around the counter-directed current, i.e. its output voltage is zero. Depending on the combination of active and passive states of the cells, the output voltage level varies, as shown in the table, where the ratios of cell transformation ratios 1–3 are taken according to the law of binary counting, i.e. 4: 2: 1. In the table, the + sign indicates the active, and the sign indicates the passive state of the cell, and the numbers of the diodes conducting the current in this half-period are indicated, and it is assumed that all cells in the active state operate synchronously.

Возможен также режим регулировани , при котором одна из чеек,например, чейка 3, управл етс с регулируемым сдвигом фазы (широтна модул ци ), а на выходе преобразовател включаетс сглаживающий фильтр. Благодар этому осуществл етс плавное регулирование выхолного напр жени .An adjustment mode is also possible in which one of the cells, for example cell 3, is controlled with an adjustable phase shift (latitude modulation), and a smoothing filter is turned on at the output of the converter. Due to this, smooth regulation of the exhaust voltage is achieved.

Таким образом, в предлагаемом устройстве одноименные электроды (диоды или катоды) всех диодов объединены, что позвол ет укрепить их на общий Thus, in the proposed device, the same electrodes (diodes or cathodes) of all the diodes are combined, which allows them to be strengthened by a common

теплоотвод щий радиатор без электроизол ционных прокладок, упростив тем самым конструкцию и улучшив отвод; тепла. При интегральном монолитном исполнении набора диодов упрощаетс технологи (количество операций) в процессе производства устройства.a heat sink radiator without electrically insulating gaskets, thereby simplifying the design and improving the outlet; heat With an integral monolithic design of a set of diodes, the technology (number of operations) in the manufacturing process of the device is simplified.

Claims

1. USSR Author's Certificate No. 532945, cl. H 02 M 7/04, 1973.

2. USSR author's certificate fto application 1981746 / 24-07,

rl H 02 M 7/04, 1974.

3. USSR author's certificate №.708474, cl. H 02 M 3/335, 1974.

"Ii / F fii i" ii / i

t2