SU983938A1

SU983938A1 - Controllable voltage converter

Info

Publication number: SU983938A1
Application number: SU803005552A
Authority: SU
Inventors: Александр Михайлович Баранов; Лев Абрамович Сухман
Original assignee: Харьковский Ордена Ленина Политехнический Институт Им.В.И.Ленина
Priority date: 1980-11-19
Filing date: 1980-11-19
Publication date: 1982-12-23

Description

Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано в системах электропитани плазменных двуханодных генераторов и других устройств с двум нагрузками, пита .емыми попеременно через полпериодарёгулируемым однополупериодным напр жением .The invention relates to electrical engineering and can be used in power supply systems for plasma two-anode generators and other devices with two loads fed alternately through a half-periodic controlled half-wave voltage.

Известен регулируемый преобразователь напр жени , в котором дл получени ступенчатого напр жени на выходе используетс М преобразовательных чеек с выходными трансформаторами , вторичные обмотки которых выполнены с отводами от средней точки . Последовательно с одними выводами промежуточной преобразовательной чейки, число вторичных обмоток которой равно t где п - число предыдущих чеек, включены выпр мительные диоды. Указанный преобразователь позвол ет получить надежную схему преобразовател , когда нагрузка на выходе не разделена С1.A variable voltage converter is known in which, in order to obtain a step voltage at the output, M converter cells are used with output transformers, the secondary windings of which are made with outlets from the midpoint. Straightening diodes are included in series with one of the conclusions of the intermediate converter cell, the number of secondary windings of which is t where n is the number of previous cells. The converter provides a reliable converter circuit when the output load is not divided by C1.

Недостаткгиии указанного преобразовател вл ютс невозможность применени схемы дл нагрузки со средней точкой большое количество диодов , сложное -выполнение промежуточных трансформаторов с большимThe disadvantages of this converter are the impossibility of applying a circuit for a load with a midpoint of a large number of diodes, the difficult performance of intermediate transformers with large

числом выходных обмоток. Это особенно становитс существенным при высоких выходных напр жени х..the number of output windings. This becomes especially significant at high output voltages.

Известен также регулируемый пре .образователь напр жени , в котором кажда преобразовательна чейка выполнена с выходным трансформатором , имеющим одну вторичную обк отку . Однако известный преобразо10 ватель не может обеспечить питани двух попеременно через полупериод работающих нагрузок, и требуетс в данном случае использование двух подобных преобразователей,что уве15 личивает суммарное количество диодов .An adjustable voltage transformer is also known, in which each converter cell is provided with an output transformer having one secondary wiring. However, a known converter cannot supply two alternatingly over a half-period of working loads, and in this case, the use of two such converters is required, which increases the total number of diodes.

Цель изобретени - повышение надежности путем упрощени при работе на две одинаковые нагрузки питаемые The purpose of the invention is to increase reliability by simplifying when working on two identical loads powered

20 однополупериодным напр жением.20 half-wave voltage.

Эта цель достигаетс тем, что в регулируемом преобразователе, содержащем р д преобразовательных чеек с выходными трансформаторами и дио25 ды, св зывающие вторичные обмотки этих трансформаторов с выходными выводами преобразовател , каждый трансформатор снабжен двум вторичными обмотками, кажда обмотка сое30 динена последовательно с первым диодом и шунтирована вместе,с ним вторым диодом так, что одноименные выводы первого и второго диодов сое динены между собой, полученные таким образом узлы всех чеек, состо щие из вторичной обмотки, первого и вто рого диодов,., соединены между собой согласно-последовательно и подклют чены к соответствующим выходным выводам преобразовател . Дл повышени , кпд введены третьи диоды, шунтирующие вторые диоды нескольких смежных чеек, кроме пер вой. На чертеже представлена принципи альна схема предлагаемого преобразовател (количество преобразователь ных чеек выбрано равным трем, прак тически оно может быть неограничено и определ етс непосредственно конкретными значени ми параметров нагрузки )., . Регулируемый преобразователь напр жени содержит преобразовательные чейки 1-3, кажда из которых снабжена выходными трансформаторами 4-6 Выходной трансформатор 4 содержит вторичные обмотки 7 и 8, выходной трансформатор 5 содержит вторичные обмотки 9 и 10, а выходной трансформатор 6 - вторичные обмотки 11 и 12 Вторична обмотка 7 выходного трансформатора 4 шунтирована встречно включенными первым диодом 13 и вторым диодом 14. Аналогично соединены с первым и вторым диодами остальные обмотки: обмотка - с 8 диодами 15 и 16, обмотка 9 - с диодами 17. и 18 обмотка.10 - с диодами 19 и 20, обмотка 11 - с диодами 21 и 22, обмотк 12 - с диодами 23 и 24. Узлы, состо щие из обмотки 7 и диодов 13 и 14, обмотки 9 и. диодов 17 и 18, обмотки 11 и диодов 21 и 22 соединены согласно-последовательно и подключены к нагрузке 25; узлы, состо щие из обмотки 8 и диодов 15 и 16, обмотки 10 и диодов 19 и 20, обмотки 12 и диодов 23 и 24, соединены согласно-последовательно и подключены к нагрузке 26. Третьи диоды 27 и 28 шунтир5тот . последовательно- соединенные вторые диоды 18, 22 и 19, 24 соответственно . . Регулируемый преобразователь работает следую1цим образом. Когда включены все три чейки 1, 2 и 3 на вторичных обмотках 7-12 выходных трансформаторов 4-6 наводит с переменное напр жение соответствующей пол рности. В один полупериод ток проходит через диоды 13, 17 и 2 нагрузку 25 и последовательно-соглас но включенные вторичные обмотки 7, 9 и 11 выходных трансформаторов 4-6 соответственно. В другой полупериод ток проходит через диоды 16, 20 и 23, нагрузку 26 и последовательно-согласно включенные вторичные обмотки 8, 10 и 12 выходных трансформаторов 4-6 соответственно. При отключении одной преобразовательной чейки, что соответствует изменению уровн выходного напр жени , преобразователь работает следующим образом. При отключении чейки 1 цепь протекани тока в один полупериод проходит через диоды 17 и 21, нагрузку 25, д;иод 14 и вторичные обмотки 9 и 11 вы-ходных трансформаторов 5 и 6 соответственно. В другой полупериод цепь протекани тока проходит через диоды 20 и 23, нагрузку 26, диод 15 и вторичные обмотки 10 и 12 выходных трансформаторов 5 и 6 соответственно . . При отключении преобразовательной чейки 2 цепь тока в один полупериод проходит через диоды 13, 18 и 21, половину нагрузки 25 и вторичные обмотки 7 и 11 выходных трансЕформаторов 4 и 6 соответственно, в другой полупериод цепь протекани тока: диоды 16, 19 и 23, нагрузка .26 и вторичные обмотки 8 и 12 выходных трансформаторов 4 и 6 соответственно. При отключении преобразовательной че.йки 3 цепь протекани тока в один лолупериод: диоды 13, 17 и 23, нагрузка 25 и вторичные обмотки 7 и 9 выходных трансформаторов 4 и 5 соответственно . В другой полупериод цепь тока: диоды 16, 20 и 24, нагрузка 26 и вторичные обмотки 8 и 10 выходны.х трансформаторов 4 и 5 соответственно. При отключении двух преобразовательных чеек регулируемый преобразователь работает следующим образом . Отключены преобразовательные чейки 1 и 2. Путь тока в один полупериод: диод 21, нагрузка 25, диоды 14 и 18 и вторична обмотка 11 выходного трансформатора 6. В другой полупериод: диод 23, нагрузка 26, диоды 15 и 19 и вторична обмотка 12 выходного трансформатора 6. В других случа х отключени работа преобразовател происходит аналогичным образом. При отключении чеек 2 и 3 ток проходит в -один полупериод по диоду 27, а в другой по диоду 28, что уменьшает потери мощности и повышает КПД, так как уменьшаетс число диодов в цепи тока нагрузки. Таким образом, с помощью коммутации преобразовательных чеек 1,2 и 3 можно получить дискретно регулируемое выходное напр жение на нагрузках 25 и 26.This goal is achieved by the fact that in a regulated converter containing a series of converter cells with output transformers and diodes connecting the secondary windings of these transformers with the output terminals of the converter, each transformer is equipped with two secondary windings, each winding is connected in series with the first diode and shunted together with it the second diode so that the same conclusions of the first and second diodes are connected to each other, thus obtained nodes of all cells consisting of secondary windings First and second-diodes., Interconnected in series and according-podklyut cheny to respective output terminals of the converter. To increase the efficiency, third diodes are introduced, shunting the second diodes of several adjacent cells, except the first one. The drawing shows a schematic diagram of the proposed converter (the number of converter cells is chosen to be three, practically it can be unlimited and is determined directly by specific values of the load parameters).,. The adjustable voltage converter contains converter cells 1-3, each of which is equipped with output transformers 4-6 Output transformer 4 contains secondary windings 7 and 8, output transformer 5 contains secondary windings 9 and 10, and output transformer 6 secondary windings 11 and 12 The secondary winding 7 of the output transformer 4 is shunted by the first diode 13 and the second diode 14 which are oppositely connected. The other windings are similarly connected to the first and second diodes: the winding is with 8 diodes 15 and 16, the winding 9 is with diodes 17. and 18 obmo 10 with diodes 19 and 20, winding 11 with diodes 21 and 22, winding 12 with diodes 23 and 24. Nodes consisting of winding 7 and diodes 13 and 14, winding 9 and. diodes 17 and 18, windings 11 and diodes 21 and 22 are connected in series and connected to the load 25; nodes consisting of winding 8 and diodes 15 and 16, windings 10 and diodes 19 and 20, windings 12 and diodes 23 and 24, are connected in series and connected to the load 26. The third diodes 27 and 28 are shunttir. series-connected second diodes 18, 22 and 19, 24, respectively. . Adjustable transducer works as follows. When all three cells 1, 2 and 3 on the secondary windings 7-12 of the output transformers 4-6 are turned on, a polarity of the corresponding polarity is induced. In one half cycle, the current passes through diodes 13, 17, and 2, load 25, and secondary windings 7, 9, and 11 of the output transformers 4-6, respectively, connected in series, respectively. In the other half period, the current passes through the diodes 16, 20 and 23, the load 26 and the connected secondary windings 8, 10 and 12 of the output transformers 4-6, series-according, respectively. When one converter cell is disconnected, which corresponds to a change in the output voltage level, the converter operates as follows. When the cell is disconnected, 1 current flow circuit in one half-cycle passes through diodes 17 and 21, load 25, d; iodine 14 and secondary windings 9 and 11 of output transformers 5 and 6, respectively. In the other half cycle, the current flow circuit passes through diodes 20 and 23, load 26, diode 15 and secondary windings 10 and 12 of output transformers 5 and 6, respectively. . When the converter cell 2 is disconnected, the current circuit in one half-cycle passes through diodes 13, 18 and 21, half of the load 25 and secondary windings 7 and 11 of the output transformers 4 and 6, respectively, in the other half-cycle the current flow circuit: diodes 16, 19 and 23, load .26 and secondary windings 8 and 12 of output transformers 4 and 6, respectively. When the converter circuit 3 is disconnected, the current flow circuit is in one loluperiod: diodes 13, 17 and 23, load 25 and secondary windings 7 and 9 of output transformers 4 and 5, respectively. In the other half cycle, the circuit is: diodes 16, 20, and 24, load 26, and secondary windings 8 and 10 of output transformers 4 and 5, respectively. When disconnecting two converter cells, the adjustable converter works as follows. Conversion cells 1 and 2 are disconnected. The current path is in one half-period: diode 21, load 25, diodes 14 and 18, and the secondary winding 11 of the output transformer 6. In the other half-period: diode 23, load 26, diodes 15 and 19, and the secondary winding 12 of the output transformer 6. In other cases of disconnection, the converter operates in the same way. When cells 2 and 3 are disconnected, the current passes into the α-one half-period through diode 27, and into the other one through diode 28, which reduces power loss and increases efficiency, as the number of diodes in the load circuit decreases. Thus, by switching the converter cells 1, 2 and 3, a discretely adjustable output voltage can be obtained at loads 25 and 26.

Предлагаемый регулируемый преобразователь напр жени , по сравнению с известным, имеет меньшее суммарное количество диодов при работе на две одинаковые нагрузки, питаемые однополупериодным напр жением.The proposed adjustable voltage converter, as compared with the known one, has a smaller total number of diodes when operating on two identical loads fed by a half-wave voltage.

Claims

1. An adjustable voltage converter containing a series of converter cells with output transformers and diodes connecting the secondary windings of these transformers with the output terminals of the converter, characterized in that, in order to increase reliability by operating two identical loads, one half-period voltage, each transformer is equipped with two secondary windings, each winding is connected in series with the first diode, and with it is shunted by the second diode so that e terminals of the first and second diodes connected together, thus obtained the nodes of cells consisting of the secondary windings of the first and second diodes are connected. interconnected according to one another and connected to the corresponding

0 output pins of the converter.

2. Pop-1 converter, characterized in that, in order to increase efficiency, third diodes have been introduced, which shunt the second diodes of several adjacent cells, except the first one.

Sources of information taken into account in the examination

1. Authors certificate of the USSR 708474, cl. H 02 M 3 / .335, 1974.

2. USSR author's certificate number 532945, cl. H 02 M 7/04, 1973.