[go: up one dir, main page]

RU163741U1 - MULTI-PHASE RECTIFIER WITH CORRECTION OF POWER COEFFICIENT - Google Patents

MULTI-PHASE RECTIFIER WITH CORRECTION OF POWER COEFFICIENT Download PDF

Info

Publication number
RU163741U1
RU163741U1 RU2016106160/07U RU2016106160U RU163741U1 RU 163741 U1 RU163741 U1 RU 163741U1 RU 2016106160/07 U RU2016106160/07 U RU 2016106160/07U RU 2016106160 U RU2016106160 U RU 2016106160U RU 163741 U1 RU163741 U1 RU 163741U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
terminals
phase
input
output
rectifier
Prior art date
Application number
RU2016106160/07U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Олег Павлович Гуришкин
Сергшей Николаевич Яценко
Дмитрий Станиславович Мишарин
Игорь Александрович Харченко
Станислав Борисович Резников
Андрей Вячеславович Лавринович
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение "Центральный научно-исследовательский испытательный институт инженерных войск" Министерства обороны Российской Федерации
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 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Центральный научно-исследовательский испытательный институт инженерных войск" Министерства обороны Российской Федерации filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение "Центральный научно-исследовательский испытательный институт инженерных войск" Министерства обороны Российской Федерации
Priority to RU2016106160/07U priority Critical patent/RU163741U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU163741U1 publication Critical patent/RU163741U1/en

Links

Images

Landscapes

  • Rectifiers (AREA)

Abstract

Многофазный выпрямитель с коррекцией коэффициента мощности, содержащий «m» входных фазных выводов для подключения «m»-фазного источника переменного тока, два разнополярных выходных вывода для подключения нагрузки постоянного тока и заземлённые нейтральный входной и среднепотенциальный выходной выводы, «m» входных фильтровых конденсаторов, соединённых между собой в «звезду», шунтирующую входные фазные выводы, «m» балластных дросселей, двухконденсаторную фильтровую стойку с заземлённым средним выводом, шунтирующую выходные выводы, «m»-фазный управляемый мостовой выпрямитель с выходными выводами постоянного тока, зашунтированными крайними выводами фильтра, «m» электронных ключей переменного тока и блок управления с цепями обратных связей, имеющими датчики входных и выходных напряжений и датчики входных токов, и с «m»-фазной группой основных импульсно-модуляторных выходных выводов, подключенных к управляющим выводам электронных ключей переменного тока, каждый из которых своими силовыми выводами включен между заземлённым выходным выводом устройства и соответствующим фазным выводом переменного тока выпрямительного моста, подключенным через соответствующий балластный дроссель к соответствующему входному фазному выводу устройства, отличающийся тем, что в него ВВЕДЕНЫ «2m» снабберных узлов, состоящих каждый из диодно-конденсаторной цепочки, шунтирующей соответствующее плечо мостового выпрямителя, разнонаправленной диодно-ключевой стойки, заземляющей средний вывод указанной цепочки, и дроссель, включенный между средним выводом диодно-ключевой стойки и соответствующим выводом постоянного тока мостового выпрямителя,A multiphase rectifier with power factor correction, containing "m" input phase terminals for connecting an "m" -phase alternating current source, two bipolar output terminals for connecting a DC load and grounded neutral input and medium potential output terminals, "m" input filter capacitors, interconnected into a “star”, shunting the input phase terminals, “m” of ballast chokes, a two-capacitor filter rack with a grounded middle terminal, shunting the output terminals, “m -phase-driven bridge rectifier with DC output terminals, shunted by the extreme terminals of the filter, “m” AC electronic switches and a control unit with feedback circuits having input and output voltage sensors and input current sensors, and with an “m" -phase group the main pulse-modulator output terminals connected to the control terminals of the electronic alternating current keys, each of which is connected by its power terminals between the grounded output terminal of the device and the corresponding them with a phase output of the rectifier bridge AC current connected through the corresponding ballast choke to the corresponding input phase output of the device, characterized in that “2m” snubber nodes are introduced into it, each consisting of a diode-capacitor circuit shunting the corresponding arm of the bridge rectifier, a multidirectional diode key rack, grounding the middle terminal of the specified chain, and a choke connected between the middle terminal of the diode-key rack and the corresponding DC terminal mo strainer rectifier

Description

Полезная модель относится к электротехнике и к импульсной силовой электронике и может использоваться в автономных и общесетевых системах электропитания нагрузок постоянного тока со стабилизированным напряжением произвольной величины от сети переменного тока с нестабильным напряжением.The utility model relates to electrical engineering and to pulsed power electronics and can be used in stand-alone and network-wide power supply systems of direct current loads with a stabilized voltage of an arbitrary value from an alternating current main with an unstable voltage.

Известен многофазный выпрямитель с коррекцией коэффициента мощности (аналог), содержащий предвключенные фазные балластные дроссели, выходной фильтровый конденсатор и «m»-фазный мостовой выпрямитель, каждый из диодов анодной группы которого зашунтирован встречно включенным транзисторным ключом, управляемым от импульсно-модуляторных выходных выводов блока управления (С. Резников, В. Бочаров, И. Харченко, Ю. Ермилов, А. Лавринович. Импульсные вторичные источники питания с повышенным качеством входных и выходных токов. Силовая электроника, №2, 2013 г., с. 74-80, стр. 75, рис. 1б).Known multiphase rectifier with power factor correction (analogue), containing upstream phase ballast chokes, an output filter capacitor and an "m" -phase bridge rectifier, each of the diodes of the anode group of which is shunted by an on-board transistor switch controlled from pulse-modulator output terminals of the control unit (S. Reznikov, V. Bocharov, I. Kharchenko, Yu. Ermilov, A. Lavrinovich. Pulse secondary power supplies with improved quality of input and output currents. Power electronics, No. 2, 2013, pp. 74-80, p. 75, Fig. 1b).

К недостаткам указанного известного устройства (аналога) относятся: невозможность общего заземления входного и выходного выводов (т.е. источника и нагрузки), а также узкие функциональные возможности, а именно - узкий диапазон регулирования выходного напряжения из-за невозможности получения его нижнего предельного уровня ниже, чем амплитуда линейного напряжения питающей сети.The disadvantages of this known device (analog) include: the impossibility of common grounding of the input and output terminals (i.e., source and load), as well as narrow functionality, namely, a narrow range of regulation of the output voltage due to the impossibility of obtaining its lower limit level lower than the amplitude of the line voltage of the supply network.

Наиболее близким по технической сути к предлагаемому устройству является известный многофазный выпрямитель с коррекцией коэффициента мощности (прототип), содержащий входные и выходные выводы, включая по одному заземленному, входные фильтровые конденсаторы, предвключенные балластные дроссели, выходную двухконденсаторную фильтровую стойку с заземленным средним выводом и «m»-фазный управляемый мостовой выпрямитель, плечи которого состоят из однооперационных тиристорных вентилей, а входные выводы переменного тока заземлены через соответствующие «m» электронных ключей переменного тока (см. там же, стр. 79, рис. 7). В отличие от аналога он имеет возможность общего заземления входного (нейтрального) и выходного (среднепотенциального) выводов.The closest in technical essence to the proposed device is a well-known multiphase rectifier with power factor correction (prototype), containing input and output terminals, including one grounded, input filter capacitors, upstream ballast chokes, output two-capacitor filter rack with a grounded middle output and "m "-Phase controlled bridge rectifier, the shoulders of which consist of single-operation thyristor valves, and the input terminals of the alternating current are grounded through the corresponding the corresponding “m” of electronic alternating current keys (see ibid., p. 79, fig. 7). Unlike the analog, it has the possibility of common grounding of the input (neutral) and output (medium potential) outputs.

К недостатку указанного известного устройства (прототипа) относятся узкие функциональные возможности, а именно - узкий диапазон регулирования выходного напряжения из-за невозможности (при сохранении функции коррекции коэффициента мощности) получения его нижнего предельного уровня ниже, чем двойная амплитуда фазного напряжения питающей сети.The disadvantage of this known device (prototype) is the narrow functionality, namely, a narrow range of regulation of the output voltage due to the impossibility (while maintaining the power factor correction function) of obtaining its lower limit level lower than the double amplitude of the phase voltage of the supply network.

Техническим результатом предложения является расширение функциональных возможностей устройства за счет расширения диапазона регулирования выходного напряжения, а именно - снижения его нижнего предела.The technical result of the proposal is to expand the functionality of the device by expanding the range of regulation of the output voltage, namely, reducing its lower limit.

Указанный технический результат обеспечивается благодаря тому, что в многофазный выпрямитель с коррекцией коэффициента мощности, содержащий «m» входных фазных выводов для подключения «m»-фазного источника переменного тока, два разнополярных выходных вывода для подключения нагрузки постоянного тока и заземленные нейтральный входной и среднепотенциальный выходной выводы, «т» входных фильтровых конденсаторов, соединенных между собой в «звезду», шунтирующую входные фазные выводы, «m» балластных дросселей, двухконденсаторную фильтровую стойку с заземленным средним выводом, шунтирующую выходные выводы, «m»-фазный управляемый мостовой выпрямитель с выходными выводами постоянного тока, зашунтированными крайними выводами фильтровой стойки, «m» электронных ключей переменного тока и блок управления с цепями обратных связей, имеющими датчики входных и выходных напряжений и датчики входных токов, и с «m»-фазной группой основных импульсно-модуляторных выходных выводов, подключенных к управляющим выводам ключей переменного тока, ВВЕДЕНЫ «2m» снабберных узлов, состоящих каждый из диодно-конденсаторной цепочки, диодно-ключевой стойки и дроссель, плечи мостового выпрямителя СОСТОЯТ из запираемых по управлению электронных ключей, а блок управления СНАБЖЕН двумя «2m»-фазными группами дополнительных импульсно-модуляторных выходных выводов, подключенных к управляющим выводам ключей снабберных узлов и ключей мостового выпрямителя, соответственно.The specified technical result is ensured due to the fact that a multiphase rectifier with power factor correction, containing "m" input phase terminals for connecting an "m" phase AC source, two bipolar output terminals for connecting a DC load and a grounded neutral input and medium potential output conclusions, “t” of input filter capacitors interconnected into a “star”, shunting input phase outputs, “m” of ballast chokes, two-capacitor filter a rack with a grounded middle terminal, shunting the output terminals, an “m” -phased controlled bridge rectifier with DC output terminals, shunted by the extreme ends of the filter rack, “m” AC electronic switches and a control unit with feedback circuits having input and output sensors voltages and input current sensors, and with the “m” -phase group of the main pulse-modulator output terminals connected to the control terminals of the alternating current keys, “2m” snubber nodes, each from a diode-capacitor circuit, a diode-key rack and a throttle, the shoulders of a bridge rectifier CONSIST of lockable electronic keys for control, and the control unit is SUPPLIED by two "2m" -phase groups of additional pulse-modulator output terminals connected to the control terminals of the keys of the snubber nodes and bridge rectifier keys, respectively.

Экспериментальные исследования макетного образца устройства и его компьютерное моделирование подтвердили его работоспособность и целесообразность широкого промышленного использования.Experimental studies of a prototype device and its computer simulation have confirmed its efficiency and the feasibility of wide industrial use.

На чертеже (Фиг. 1) представлены принципиальная силовая схема и каналы управления предлагаемого многофазного выпрямителя с коррекцией коэффициента мощности.The drawing (Fig. 1) shows a circuit diagram and control channels of the proposed multiphase rectifier with power factor correction.

Предлагаемое устройство содержит: «m» входных фазных выводов 1, 2, 3 для подключения «m»-фазного источника переменного тока, два разнополярных выходных вывода 4, 5 для подключения нагрузки постоянного тока и заземленные нейтральный входной и среднепотенциальный выходной выводы 6, 7, «m» входных фильтровых конденсаторов 8, 9, 10, соединенных между собой в «звезду», шунтирующую входные фазные выводы, «m» балластных дросселей 11, 12, 13, двухконденсаторную фильтровую стойку 14-15 с заземленным средним выводом, шунтирующую выходные выводы, «m»-фазный управляемый мостовой выпрямитель 16 с выходными выводами постоянного тока, зашунтированными крайними выводами фильтровой стойки, «m» электронных ключей переменного тока 17, 18, 19 и блок управления 20 с цепями обратных связей 21, 22, 23, имеющими датчики 24, 25, 26 и 27, 28 входных и выходных напряжений и датчики 29, 30, 31 входных токов, и с «m»-фазной группой основных импульсно-модуляторных выходных выводов 32, подключенных к управляющим выводам электронных ключей переменного тока. Устройство содержит также «2m» снабберных узлов, состоящих каждый из диодно-конденсаторной цепочки 33-34, шунтирующей соответствующее плечо мостового выпрямителя, разнонаправленной диодно-ключевой стойки 35-36, заземляющей средний вывод указанной цепочки, и дроссель 37, шунтирующий цепочку, образованную ключом и конденсатором снабберного узла. Плечи мостового выпрямителя состоят из запираемых по управлению электронных ключей 38-39, 40-41, 42-43. Блок управления снабжен также двумя «2m»-фазными группами дополнительных импульсно-модуляторных выходных выводов 44 и 45, подключенных к управляющим выводам ключей снабберных узлов и ключей мостового выпрямителя, соответственно.The proposed device contains: "m" input phase terminals 1, 2, 3 for connecting an "m" -phase AC source, two bipolar output terminals 4, 5 for connecting a DC load and a grounded neutral input and medium potential output terminals 6, 7, “M” of input filter capacitors 8, 9, 10 connected to each other in a “star”, shunting the input phase terminals, “m” of ballast chokes 11, 12, 13, two-condenser filter rack 14-15 with a grounded middle terminal, shunting the output terminals , "M" -phase control a removable bridge rectifier 16 with DC output terminals, shunted by the extreme ends of the filter rack, “m” electronic alternating current keys 17, 18, 19 and a control unit 20 with feedback circuits 21, 22, 23 having sensors 24, 25, 26 and 27, 28 input and output voltages and input current sensors 29, 30, 31, and with an “m” -phase group of main pulse-modulator output terminals 32 connected to control terminals of alternating current electronic keys. The device also contains “2m” snubber assemblies, each consisting of a diode-capacitor chain 33-34, shunting the corresponding arm of a bridge rectifier, a multidirectional diode-key rack 35-36, grounding the middle terminal of the specified chain, and a choke 37, shunting the chain formed by the key and a snubber assembly capacitor. The shoulders of a bridge rectifier consist of electronic keys 38-39, 40-41, 42-43, which are locked for control. The control unit is also equipped with two "2m" -phase groups of additional pulse-modulator output terminals 44 and 45 connected to the control terminals of the keys of the snubber nodes and the keys of the bridge rectifier, respectively.

Каждый из электронных ключей переменного тока 17, 18, 19 своими силовыми выводами включен между заземленным выходным выводом 7 устройства и соответствующим фазным выводом переменного тока выпрямительного моста 16, подключенным через соответствующий балластный дроссель 11, 12, 13 к соответствующему входному фазному выводу 1, 2, 3 устройства. Дроссель 37 каждого снабберного узла включен между средним выводом диодно-ключевой стойки 35-36 и соответствующим выводом постоянного тока мостового выпрямителя 16, соединенным с соответствующим выходным выводом 4, 5 устройства.Each of the electronic alternating current keys 17, 18, 19 is connected by its power terminals between the grounded output terminal 7 of the device and the corresponding AC phase output of the rectifier bridge 16 connected through the corresponding ballast choke 11, 12, 13 to the corresponding input phase output 1, 2, 3 devices. The inductor 37 of each snubber assembly is connected between the middle terminal of the diode-key rack 35-36 and the corresponding DC terminal of the bridge rectifier 16 connected to the corresponding output terminal 4, 5 of the device.

В качестве электронных ключей переменного тока 17, 18, 19 можно использовать встречно-транзисторные стойки, зашунтированные внешними или внутренними (как в транзисторах МОСФЕТ) диодами, а также однофазные диодные мосты, зашунтированные по выходу транзисторами (как в прототипе).As electronic keys of alternating current 17, 18, 19, you can use counter-transistor racks, shunted by external or internal (as in MOSFET transistors) diodes, as well as single-phase diode bridges, shunted by the output of the transistors (as in the prototype).

В качестве запираемых по управлению электронных ключей 38, 39, 40, 41, 42, 43 мостового выпрямителя 16 можно использовать IGBT-транзисторы со встроенными последовательными обратно-блокирующими диодами (RB-IGBT), а также однонаправленные диодно-транзисторные стойки или двухоперационные (запираемые по управлению) тиристоры. В качестве ключей 36 снабберных узлов можно использовать любые транзисторы.As lockable control keys for electronic keys 38, 39, 40, 41, 42, 43 of bridge rectifier 16, IGBTs with built-in serial back-blocking diodes (RB-IGBTs), as well as unidirectional diode-transistor racks or two-operation (lockable) can be used control) thyristors. As the keys 36 snubber nodes you can use any transistors.

Многофазный выпрямитель с коррекцией коэффициента мощности (Фиг.) работает следующим образом.A multiphase rectifier with power factor correction (Fig.) Works as follows.

В зависимости от соотношения между мгновенными значениями каждого из входных фазных напряжений, фиксируемых датчиками 24, 25, 26, и мгновенными значениями выходных выпрямленных напряжений, фиксируемых датчиками 27, 28, каждая двухплечевая стойка из пар ключей 38-39, 40-41, 42-43 и соответствующий электронный ключ переменного тока 17, 18, 19 в совокупности с соответствующим балластным дросселем 11, 12, 13 и входным фильтровым конденсатором 8, 9, 10 работают в качестве либо повышающего, либо понижающего широтно-импульсного модулятора.Depending on the ratio between the instantaneous values of each of the input phase voltages recorded by the sensors 24, 25, 26, and the instantaneous values of the output rectified voltages recorded by the sensors 27, 28, each two-arm rack of key pairs 38-39, 40-41, 42- 43 and the corresponding electronic alternating current switch 17, 18, 19, in conjunction with the corresponding ballast choke 11, 12, 13 and the input filter capacitor 8, 9, 10, operate as either raising or lowering a pulse-width modulator.

В режиме повышения напряжения (бустерном режиме) ключи соответствующей двухплечевой стойки, например 38-39, с помощью блока управления постоянно включены, а ключи переменного тока 17, 18, 19 широтно-импульсно модулируются таким же образом, как в схеме классического Виенна-выпрямителя или как в прототипе.In the voltage boost mode (booster mode), the keys of the corresponding two-arm rack, for example 38-39, are constantly turned on with the control unit, and the alternating current keys 17, 18, 19 are pulse-width modulated in the same way as in the classic Viennese rectifier circuit or as in the prototype.

При включении ключа переменного тока, например - 17, соответствующий фазный ток нарастает, протекая по закорачивающему эту фазу дросселю 11 (благодаря приложенному к нему фазному напряжению) по цепи: 8-11-17-8 (или обратной в зависимости от полярности фазного напряжения), в течение длительности включающего управляющего импульса: tии·Tшим, где γи - регулируемый коэффициент заполнения (относительная длительность) импульса, Тшим - постоянный период высокочастотной широтно-импульсной модуляции. После выключения ключа 17 указанный ток частично спадает, заряжая один из фильтровых конденсаторов 14, 15 по цепи: 11-38-14-8-11, либо по цепи: 11-8-15-39-11 в течение длительности, оставшейся от периода Тшим : Тшим - tи=(1-γи)·Тшии.When you turn on the AC key, for example - 17, the corresponding phase current increases, flowing through the inductor 11 shorting this phase (due to the phase voltage applied to it) along the circuit: 8-11-17-8 (or reverse depending on the polarity of the phase voltage) , for the duration of the control pulse comprising: t and = γ · T PWM and where γ and - adjustable duty ratio (relative duration) pulse PWM T - constant period of high frequency pulse-width modulation. After turning off the key 17, this current partially decreases, charging one of the filter capacitors 14, 15 along the circuit: 11-38-14-8-11, or along the circuit: 11-8-15-39-11 for the duration remaining from the period T shim : T shim - t u = (1-γ u ) · T shii .

В этом режиме условием равновесного среднециклического тока дросселя при его непрерывности является известное соотношение между входным и выходным напряжениями (регулировочная характеристика):

Figure 00000002
, где U8 и U14 - среднециклические значения напряжений на входном и выходном конденсаторах 8 и 14
Figure 00000003
. Далее указанные процессы высокочастотно-периодически качественно повторяются, осуществляя питание нагрузки.In this mode, the condition for the equilibrium cyclic current of the inductor during its continuity is the known relationship between the input and output voltages (adjustment characteristic):
Figure 00000002
where U 8 and U 14 are the cyclic average voltage values at the input and output capacitors 8 and 14
Figure 00000003
. Further, these processes are high-frequency periodically qualitatively repeated, providing power to the load.

В режиме понижения напряжения (когда

Figure 00000004
) ключ переменного тока 17 постоянно выключен, а снабберный узел (33-34, 35-36, 37) выполняет роль емкостного дозатора электроэнергии, предохраняющего от коммутационных перенапряжений соответствующие ключи 36 и 38 мостового выпрямителя 16, работающего в режиме понижающего широтно-импульсного модулятора, и обеспечивающего непрерывность фазного входного тока в балластном дросселе 11 (и желательно - в дросселе 37). При этом ключи 17, 18, 19 включены.Undervoltage mode (when
Figure 00000004
) the AC key 17 is constantly turned off, and the snubber assembly (33-34, 35-36, 37) acts as a capacitive electric power meter that protects against switching overvoltages the corresponding keys 36 and 38 of the bridge rectifier 16 operating in the mode of decreasing pulse-width modulator, and providing continuity of the phase input current in the ballast choke 11 (and preferably in the choke 37). In this case, the keys 17, 18, 19 are included.

Пусть к началу очередного периода Тшим конденсатор 34 снабберного узла заряжен током по цепи: 8-11-33-34-14-8 до напряжения, превышающего величину U14 (колебательная зарядка). Тогда при синхронном включении ключей 38 и 36 помимо нарастающего тока в цепи нагрузки: 8-11-38-14-8 произойдет разрядка конденсатора 34 в цепь дросселя 37 через ключ 36: 34-36-37-34, а затем и его перезарядка по этой же цепи параллельно с колебательно спадающим током в цепи: 37-14-35-37, а также накопление в дросселе 37 дозы электромагнитной энергии, переданной ему от конденсатора 34. Этот процесс продолжается в течение длительности включающего управляющего импульса: tии·Тшим. Затем оба ключа 38 и 36 синхронно выключаются, а токи балластного дросселя 11 и дросселя 37 снабберного узла частично спадают по цепям: 8-11-33-34-14-8 и 37-14-35-37, продолжая заряжать выходной фильтровый конденсатор 14, питая нагрузку, в течение оставшейся длительности: Тшим-tи=(1-γи)·Тшим.Let the beginning of the next PWM period T node snubber capacitor 34 is charged by current Chains 8-11-33-34-14-8 to a voltage value exceeding 14 U (vibrational charging). Then, when the keys 38 and 36 are switched on simultaneously, in addition to the increasing current in the load circuit: 8-11-38-14-8, the capacitor 34 will discharge into the throttle circuit 37 through the key 36: 34-36-37-34, and then it will be recharged according to the same circuit in parallel with the oscillating current in the circuit: 37-14-35-37, as well as the accumulation in the inductor 37 of the dose of electromagnetic energy transferred to it from the capacitor 34. This process continues for the duration of the switching control pulse: t and = γ and · T shim . Then both keys 38 and 36 are synchronously turned off, and the currents of the ballast choke 11 and choke 37 of the snubber assembly partially decrease along the chains: 8-11-33-34-14-8 and 37-14-35-37, while continuing to charge the output filter capacitor 14 feeding the load for the remaining duration: T PWM -t and = (1-γ and ) · T PWM .

Далее процессы высокочастотно-периодически качественно повторяются, осуществляя режим питания нагрузки пониженным напряжением

Figure 00000003
.Further, the processes of high-frequency-periodically qualitatively repeated, carrying out the power supply mode of the load under reduced voltage
Figure 00000003
.

Так как напряжение питания (U8) синусоидально изменяется с относительно большим (по сравнению с Tшим) периодом: Tсети, а напряжение нагрузки приблизительно сохраняется, то в течение каждого полупериода 0,5·Тсети, то блок управления 20 периодически переводит схему из режима повышения напряжения в режим понижения напряжения, а затем обратно - в режим повышения напряжения. Кроме того, низкочастотно чередуются группы участвующих в процессах ключей выпрямителя и снабберных узлов (верхние и нижние). При этом с помощью регулирования коэффициента заполнения управляющих импульсов γи блоком управления 20 с участием цепей обратных связей обеспечиваются не только синусоидальная форма входных фазных токов, но и их синхронизация с фазными напряжениями для приближения коэффициента мощности к единице, причем - в широких пределах регулирования (стабилизации) выходного напряжения (практически от нулевого значения до значения, допустимого для электронных ключей).Since the supply voltage (U 8 ) changes sinusoidally with a relatively large (compared to Tshim ) period: T of the network , and the load voltage is approximately preserved, then during each half-period of 0.5 · T of the network , the control unit 20 periodically transfers the circuit from the voltage boost mode to the voltage boost mode, and then back to the voltage boost mode. In addition, the groups of rectifier keys and snubber nodes (upper and lower) participating in the processes alternate low-frequency. Moreover, by adjusting the fill factor of the control pulses γ and the control unit 20 with the participation of the feedback circuits, not only the sinusoidal shape of the input phase currents is provided, but also their synchronization with phase voltages to bring the power factor closer to unity, moreover, within a wide range of regulation (stabilization ) output voltage (from almost zero to a value acceptable for electronic keys).

Таким образом, по сравнению с прототипом предлагаемая полезная модель обеспечивает технический результат: расширение функциональных возможностей устройства за счет расширения диапазона регулирования выходного напряжения, а именно - снижения его нижнего предела (практически - до нулевого).Thus, in comparison with the prototype, the proposed utility model provides a technical result: expanding the functionality of the device by expanding the range of regulation of the output voltage, namely, reducing its lower limit (practically - to zero).

Claims (1)

Многофазный выпрямитель с коррекцией коэффициента мощности, содержащий «m» входных фазных выводов для подключения «m»-фазного источника переменного тока, два разнополярных выходных вывода для подключения нагрузки постоянного тока и заземлённые нейтральный входной и среднепотенциальный выходной выводы, «m» входных фильтровых конденсаторов, соединённых между собой в «звезду», шунтирующую входные фазные выводы, «m» балластных дросселей, двухконденсаторную фильтровую стойку с заземлённым средним выводом, шунтирующую выходные выводы, «m»-фазный управляемый мостовой выпрямитель с выходными выводами постоянного тока, зашунтированными крайними выводами фильтра, «m» электронных ключей переменного тока и блок управления с цепями обратных связей, имеющими датчики входных и выходных напряжений и датчики входных токов, и с «m»-фазной группой основных импульсно-модуляторных выходных выводов, подключенных к управляющим выводам электронных ключей переменного тока, каждый из которых своими силовыми выводами включен между заземлённым выходным выводом устройства и соответствующим фазным выводом переменного тока выпрямительного моста, подключенным через соответствующий балластный дроссель к соответствующему входному фазному выводу устройства, отличающийся тем, что в него ВВЕДЕНЫ «2m» снабберных узлов, состоящих каждый из диодно-конденсаторной цепочки, шунтирующей соответствующее плечо мостового выпрямителя, разнонаправленной диодно-ключевой стойки, заземляющей средний вывод указанной цепочки, и дроссель, включенный между средним выводом диодно-ключевой стойки и соответствующим выводом постоянного тока мостового выпрямителя, плечи которого СОСТОЯТ из запираемых по управлению электронных ключей, а блок управления СНАБЖЁН двумя «2m»-фазными группами дополнительных импульсно-модуляторных выходных выводов, подключенных к управляющим выводам ключей снабберных узлов и ключей мостового выпрямителя соответственно.
Figure 00000001
A multiphase rectifier with power factor correction, containing "m" input phase terminals for connecting an "m" -phase alternating current source, two bipolar output terminals for connecting a DC load and grounded neutral input and medium potential output terminals, "m" input filter capacitors, interconnected into a “star”, shunting the input phase terminals, “m” of ballast chokes, a two-capacitor filter rack with a grounded middle terminal, shunting the output terminals, “m -phase-driven bridge rectifier with DC output terminals, shunted by the extreme terminals of the filter, “m” AC electronic switches and a control unit with feedback circuits having input and output voltage sensors and input current sensors, and with an “m" -phase group the main pulse-modulator output terminals connected to the control terminals of the electronic alternating current keys, each of which is connected by its power terminals between the grounded output terminal of the device and the corresponding them with a phase output of the rectifier bridge AC current connected through the corresponding ballast choke to the corresponding input phase output of the device, characterized in that “2m” snubber nodes are introduced into it, each consisting of a diode-capacitor circuit shunting the corresponding arm of the bridge rectifier, a multidirectional diode key rack, grounding the middle terminal of the specified chain, and a choke connected between the middle terminal of the diode-key rack and the corresponding DC terminal mo a hundred rectifier, the shoulders of which CONTAIN of lockable electronic keys for control, and the control unit is SNABBED by two “2m” -phase groups of additional pulse-modulator output terminals connected to the control terminals of the keys of the snubber nodes and the keys of the bridge rectifier, respectively.
Figure 00000001
RU2016106160/07U 2016-02-25 2016-02-25 MULTI-PHASE RECTIFIER WITH CORRECTION OF POWER COEFFICIENT RU163741U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016106160/07U RU163741U1 (en) 2016-02-25 2016-02-25 MULTI-PHASE RECTIFIER WITH CORRECTION OF POWER COEFFICIENT

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016106160/07U RU163741U1 (en) 2016-02-25 2016-02-25 MULTI-PHASE RECTIFIER WITH CORRECTION OF POWER COEFFICIENT

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU163741U1 true RU163741U1 (en) 2016-08-10

Family

ID=56613634

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016106160/07U RU163741U1 (en) 2016-02-25 2016-02-25 MULTI-PHASE RECTIFIER WITH CORRECTION OF POWER COEFFICIENT

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU163741U1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU192844U1 (en) * 2018-07-18 2019-10-03 Сергей Иосифович Вольский Three-phase AC to DC converter with high power factor
RU2732541C1 (en) * 2017-06-15 2020-09-22 Рено С.А.С. Control method of three-phase vienna-rectifier
RU2738956C1 (en) * 2020-06-29 2020-12-21 Сергей Иосифович Вольский Auxiliary converter with input current correction
RU2766558C1 (en) * 2021-06-04 2022-03-15 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)» Three-phase ac-to-dc converter with increased power factor

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2732541C1 (en) * 2017-06-15 2020-09-22 Рено С.А.С. Control method of three-phase vienna-rectifier
RU192844U1 (en) * 2018-07-18 2019-10-03 Сергей Иосифович Вольский Three-phase AC to DC converter with high power factor
RU2738956C1 (en) * 2020-06-29 2020-12-21 Сергей Иосифович Вольский Auxiliary converter with input current correction
RU2766558C1 (en) * 2021-06-04 2022-03-15 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)» Three-phase ac-to-dc converter with increased power factor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10014823B2 (en) High efficiency resonant switched capacitor converter with continuous conversion ratio
Li et al. Unified non-inverting and inverting PWM AC–AC converter with versatile modes of operation
US9893604B2 (en) Circuit with low DC bias storage capacitors for high density power conversion
RU163741U1 (en) MULTI-PHASE RECTIFIER WITH CORRECTION OF POWER COEFFICIENT
RU163740U1 (en) MULTI-PHASE RECTIFIER WITH CORRECTION OF POWER COEFFICIENT
Piazza et al. New step-up/step-down DC–AC converter
CN107819401B (en) Power conversion device
Stillwell et al. A method to extract low-voltage auxiliary power from a flying capacitor multi-level converter
US11323024B2 (en) AC-DC converter
RU192844U1 (en) Three-phase AC to DC converter with high power factor
RU143467U1 (en) PULSE VOLTAGE CONVERTER
JPH07337036A (en) Ac power converter
RU142952U1 (en) PULSE SINGLE-STROKE CONVERTER
Kafle et al. A new PWM Shoot-through control for voltage-fed quasi-z-source DC/DC converters
US9825552B1 (en) Power conversion apparatus
RU124455U1 (en) RESONANT SWITCH
RU175512U1 (en) Switching frequency converter with DC link
RU190083U1 (en) DC Pulse Frequency Converter
RU151667U1 (en) RECTIFIER WITH POWER FACTOR CORRECTOR FOR AIRCRAFT POWER SUPPLIES
RU158535U1 (en) CONSTANT VOLTAGE CONVERTER TO CONSTANT
RU143469U1 (en) BIDIRECTIONAL RECTIFIER-INVERTER CONVERTER WITH CORRECTION OF POWER FACTOR
RU148649U1 (en) SINGLE-PHASE REVERSABLE FREQUENCY CONVERTER WITH DC CONNECTED VOLTAGE FOR AIRCRAFT ELECTRICAL POWER SUPPLY SYSTEM
RU138899U1 (en) REVERSIBLE VARIABLE AND VOLTAGE VOLTAGE CONVERTER
RU2461950C1 (en) Low-frequency converter
RU175601U1 (en) Bidirectional Switching Voltage Converter

Legal Events

Date Code Title Description
TC1K Change in the utility model inventorship

Effective date: 20170315

MM9K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20180226