SU1339804A1 - D.c.voltage converter - Google Patents
D.c.voltage converter Download PDFInfo
- Publication number
- SU1339804A1 SU1339804A1 SU843782396A SU3782396A SU1339804A1 SU 1339804 A1 SU1339804 A1 SU 1339804A1 SU 843782396 A SU843782396 A SU 843782396A SU 3782396 A SU3782396 A SU 3782396A SU 1339804 A1 SU1339804 A1 SU 1339804A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- winding
- converter
- magnetic
- transformer
- windings
- Prior art date
Links
Landscapes
- Dc-Dc Converters (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к электротехнике и может найти применение во вторичных источниках электропитани . Цель изобретени - улучшение массо- габаритных показателей и формы выходного напр жени . Преобразователь содержит силовые кл)очи (к) 1 и 2, трансформаторный узел, выполненный с первичными 3 и 4, вторичными 5 и 6 и размагничивающими 7 и 8 обмотками. Узел ограничени скорости нарастани напр жени на К 1 и К 2 содержит диоды 12-15 и дроссель 16. Выполнение трансформаторного узла на одном двух- стержневом магнитопроводе 19 с шунтом 20 обеспечивает отсутствие провала на выходном напр жении. При замыкании К 1 процесс перемагничива- ни магнитопровода определ етс превышением числа витков обмотки 4 против числа витков размагничивающей обмотки 8. Напр жение на вторичной обмотке 6 превышает выходное напр жение , и приложено в запирающей пол рности к выпр мителю 11. Перед замыканием К 2 магнитный поток через обмотку 4 определ етс потоком, пронизывающим обмотку 3, за исключением части потока, ответвл ющегос в магнитный шунт. При замыкании К 2 разность потоков обмоток 3 и 4 заьшка- етс через магнитньп шунт, магнитное сопротивление возрастает и намагничивающий ток возрастает во врем перекрыти К 1 и К 2. При этом магнитна энерги через диоды 9 и 10 возвращаетс в сеть. 6 з.п. ф-лы, 3 ил. (О оо со со 00 о The invention relates to electrical engineering and can be used in secondary power sources. The purpose of the invention is to improve the mass parameters and the shape of the output voltage. The converter contains power cells) (к) 1 and 2, a transformer unit made with primary 3 and 4, secondary 5 and 6, and demagnetizing 7 and 8 windings. The knot for limiting the rate of increase of the voltage on K 1 and K 2 contains diodes 12-15 and choke 16. Running the transformer node on a single two-core magnetic circuit 19 with shunt 20 ensures that there is no failure on the output voltage. With the closure of K 1, the process of magnetization reversal of the magnetic circuit is determined by exceeding the number of turns of the winding 4 versus the number of turns of the demagnetizing winding 8. The voltage on the secondary winding 6 exceeds the output voltage, and is applied in the locking polarity to the rectifier 11. Before the closure of K 2 the magnetic the flux through the winding 4 is determined by the flux penetrating the winding 3, with the exception of the part of the flux branching into the magnetic shunt. With the closure of K 2, the difference in the fluxes of windings 3 and 4 increases through the magnetic shunt, the magnetic resistance increases and the magnetizing current increases during the overlap of K 1 and K 2. At the same time, the magnetic energy through diodes 9 and 10 returns to the network. 6 hp f-ly, 3 ill. (Oo with so 00 about
Description
1one
Изобретение относитс к iipcijGrjn-- : оватч льной злек трслч хннке и может найти применение во вт орнч:и1.х истог-:- нлках электропитат1и .The invention relates to iipcijGrjn--: ovchlny zlek trslchnnke and can be used in watts orch: i1x source -: - nlkah electric power.
Цель изобретени - улучшение мас- согабаритных показателей и формы выходного напр жени ,.The purpose of the invention is to improve the overall dimensions and shape of the output voltage,.
На фиг, 1 предст авлена схеьк npt;- образовател , первый вариант; на фиг. 2. - трансформаторный узел; на фиг. 3 - схема преоб),-;.зовател , второй вариант.In FIG. 1, a representation of the npt circuit; —former, first variant; in fig. 2. - transformer unit; in fig. 3 - scheme prev), - ;. inviter, the second option.
Преобразователь содержит силовые ключи 1 и 2, последовательно-включенные с ними первичные обмотки 3 и 4, вторичные 5 и 6 и размагничивающие 7 и 8 обмотки трансформаторного узла. Размагн1-1чивающие 7 н 8 обмотки через рекуперационные диод),: 9 и 10 подключены к входу, а вторичные обмотки 5 и 6 через выпр митель 11 - к выходу преобразоват ел . Узел ограничени скорости нарастани напр жени силовых ключей включен в депь первичных обмоток 3 и 4 и содержр т диоды 12-15, дроссель 16 и конденсаторы 17 и 18.The converter contains power switches 1 and 2, primary windings 3 and 4 connected in series with them, secondary 5 and 6, and demagnetizing 7 and 8 windings of the transformer node. Razmagn1-1chivayuschie 7 n 8 windings through a recovery diode): 9 and 10 are connected to the input, and the secondary windings 5 and 6 through rectifier 11 - transform to the output. The knot for limiting the rate of increase in the voltage of the power switches is included in the depy of the primary windings 3 and 4 and contains diodes 12-15, choke 16 and capacitors 17 and 18.
Трансформаторный узел выполнен на одном (едином) двухстержневом магнитопроводе 19 с шатуном 20, установленным между стержн ми и параллельно им, а кажда из указанных групп обмоток расположена на отдельном стержне.The transformer assembly is made on one (single) double-core magnetic core 19 with a connecting rod 20 installed between the rods and parallel to them, and each of the specified winding groups is located on a separate rod.
Преобразователь по второму варианту (фиг, З) содержит на входе емкостные делители 21 и 22 напр жени .The converter according to the second variant (FIG. 3) contains at its input capacitive dividers 21 and 22.
Преобразователь посто нного напр жени с размагничивающими обмотками по первому варианту 1,фи1-. 1) работает следующим образом.Constant voltage converter with demagnetizing windings according to the first variant 1, phi1-. 1) works as follows.
В момент Бремени t, когда ключ 1 замкнут, а ключ 2 разомкнут, напр жение на вторичной обмотке 5 приложе но в провод щей пол рности, к выпр мителю 11, т.е. выходное напр жение преобразовател определ етс напр жением питани Uo, приложенным к 1ервичной обмотке 3 через ключ 1 , Напр жение на обмотке 4 в это врем превьщгает напр жение питани на величину uU (идет процесс перемагничи- вани магнитопровода и превышение напр жени uU на обмотке 4 определ етс превьппением числа витков обмотки 4 против числа витков размагничивающей обмотки 8;. Напр жение на вторичной обмотке 6 также превыщаетAt the moment of Burden t, when key 1 is closed, and key 2 is open, the voltage on the secondary winding 5 is applied in conductive polarity, to the rectifier 11, i.e. the output voltage of the converter is determined by the supply voltage Uo applied to the primary winding 3 via switch 1, the voltage on the winding 4 at this time exceeds the supply voltage by the value uU (the process of magnetization reversal of the magnetic circuit and the voltage uU on the winding 4 are in progress determined by the number of turns of the winding 4 versus the number of turns of the demagnetizing winding 8; the voltage on the secondary winding 6 also exceeds
.llIxoдIHle гмпри .енш пГ еобрачо птелн , 1;о оно прилохеио Б запирающей пол рности к БЬ Iф итeлк 1 1 ..llIkhodIHle gmpri. ensh pG Eobracho pteln, 1; o it has the locking polarity of bI if it is 1 1.
Далее Перед замь канием ключа 2 напр жение на обмотке 3 и соответственно на выходе преобразовател остаетс прежним клю ; 1 замкнут;. Магнитный поток через обмотку 4 и напр жение на ней определ етс пото- кс)м 5 пронизьп: аю11 им включешп ю обмотку 3 за исключением части потока, ответвл ющегос R магнитный щунт. В момент замъпсани ключа 2 напр жение на обмотке 4 фиксируетс на урон f не v. o , до замыкани оно было нижеNext, before closing the key 2, the voltage on the winding 3 and, accordingly, at the output of the converter remains the same key; 1 is closed; The magnetic flux through the winding 4 and the voltage across it is determined by the flux) m 5 pass: it turns on the winding 3 with the exception of the part of the flux that separates the R magnetic bypass. At the time the key 2 is locked, the voltage on the winding 4 is fixed to the damage f not v. o, before closing it was lower
Uo из-за наличи мггнитного щунта) и даль)1ейи1ее изменение потока в этс;й обмотке задае/гс приложе П{ым к 1 ейUo, due to the presence of a magnet schunt) and dal) 1iii1e change in flow in ets; th winding set / gs Appendix P {s to 1 s
апр жением. 15озникающа при этом разность iiOTOf;oB обмоток 3 и 4 за- мьжаетс через магнитный шунт, магнитное сопротивление цепи обмоток 3 и 4 при этом возрастает и памагничивающий ток (збеих обмоток на все врем перекрыти к. ючей 1 и 2 рас тет с увелич(::нной скоростью, что У1 еличивает его максималь}юе значение . Однако, так как накопленна знер30 apr. 15, the difference iOTOf; oB of windings 3 and 4, which appears at the same time, is bridged through a magnetic shunt; the magnetic resistance of the circuit of windings 3 and 4 also increases the magnetizing current (the coil windings for the whole period of overlap (Fig. 1); : given the speed that U1 makes it its maximum} value, however, since the accumulated value is 30
4040
4545
ги магнитног о нол практически полиостью возвраг аетс в дальнейшем через рекуперан.ионные диоды 9 и 10 и сеть, это увеличение намагничивающего тока не вл етс недостатком. Напр жени на обмотках остаютс no:i- 35 ностью не.зависимь;мр. При включении ключа 2 на соот етствующей выходной обмотке 6 и соответственно на выпр мителе 11 напр жение по вл етс до того, как оно исчезает со второго плеча, что и обеспечивает отсутствие провала на вь xoдno ; напр жении.The magnetically zero current is almost completely returned later through recurrent ion diodes 9 and 10 and the network, this increase in magnetizing current is not a disadvantage. The voltages on the windings remain no: i- 35 completely independent; m. When key 2 is turned on at the corresponding output winding 6 and, accordingly, at rectifier 11, the voltage appears before it disappears from the second arm, which ensures the absence of a dip in each case; voltage
Параметры маглштного шунта выбираютс из сл -::дующи;-; соображений.The parameters of the magnetic shunt are selected from the sl - :: blowing; -; considerations.
Обозначив через Мр - магнитноеDenoting by mr - magnetic
сопротивление полог-ины магнитопровомоток j , через к . - магнитное сопротивление и унтирующей пепи (включающее и сопротивление по воздушному зазору) и, с::едовате.|;ьно, не равное даже при отсутствии шунта, рассмотрим следующие случаи.the resistance of the curtains-magnetic flux j, through to. - magnetic resistance and untiing pepi (including and resistance to air gap) and, with :: edovat. |; but not equal even in the absence of a shunt, consider the following cases.
R с/э . Это означает, что обе первичные обмотки имеют коэффидиент С13ЯЗИ едииида , -ч то можно реализовать строго, ТОЛ11КО если это одна и та же обмотка,, или приближе}ии5, если обе обмотки намотаны п;: общем стержне.R with / e. This means that both primary windings have an S13YAZI ratio edioiida, —that can be implemented strictly ONLY if it is the same winding ,, or closer} and 5, if both windings are wound n ;: common rod.
т.е. это обычиьй трансформатор двухтактной схемы,those. it is a transformer of a push-pull circuit,
. Две половины трансформатора полностью отделены шунтом, т.е. практически это могут быть два отдельных трансформатора. Устройство будет работоспособным, но такой преобразователь приобретает главный недостаток однотактных схем - плохое использование сердечника, который в этом случае работает только на одном знаке магнитной индукции и, следовательно используетс максимум наполовину . Кроме увеличени объема сердечника , это приводит и к удвоению числа витков всех обмоток и соответствено к увеличению падений напр жений на обмотках и ухудшению стабильности выходных напр жений. Расчеты пока- зьгоают, что коэффициент использовани сердечника в общем виде в данной схеме определ етс выражением. The two halves of the transformer are completely separated by a shunt, i.e. in practice, there may be two separate transformers. The device will be operational, but such a converter acquires a major drawback of single-ended circuits — poor use of the core, which in this case works on only one magnetic induction sign and, therefore, uses a maximum of half. In addition to increasing the volume of the core, this leads to a doubling of the number of turns of all windings and, accordingly, to an increase in the voltage drops across the windings and deterioration of the stability of the output voltages. The calculations show that the utilization rate of the core in the general form in this scheme is determined by the expression
2 +12 +1
/- Л- fj / - L- fj
2 1 +2 Rp2 1 + 2 Rp
При этом величина всплеска тока, вызванна наличием св зи двух первичных обмоток и выраженна , как дол тока холостого ходаIn this case, the magnitude of the current surge caused by the presence of a connection between two primary windings and expressed as a fraction of the no-load current
2l RI. 2l RI.
Г р -- XX G p - XX
. RP. RP
где 1//- ток холостого хода.where 1 // is the no-load current.
Как видно из первого выражени ,As can be seen from the first expression,
1313
при -- 2 коэффициент использовани at - 2 utilization rate
Р сердечника составл ет 5/6. ОтношениеP of the core is 5/6. Attitude
-;- обычно составл ет менее 0,1. СлеR-; - usually less than 0.1. After
довательно, при -- 2 величина вспле Р.рDoubtfully, at - 2 magnitude popup R. p
ка тока составл ет значение, не пре- вышаюш;ее 20% от тока холостого хода, что вл етс вполне приемлемымThis value is not exceeded; its value is 20% of the no-load current, which is quite acceptable
На фиг„ 2 приведены варианты шунтировани магнитопровода 19 шунтом- вставкой и шунтом-накладкой 20.Fig. 2 shows variants for shunting the magnetic circuit 19 with a shunt insert and a shunt lining 20.
Ограничение скорости нарастани напр жени силовых ключей 1 и 2 обеспечиваетс временем зар да конденсаторов 17 и 18. С целью уменьшени динамических потерь при перезар дах указанных конденсаторов на этапе подготовки к очередному моменту выключени соответствующего из силовых транзисторов 1 и 2 в цепи перезар да установлен дроссель 16. Диоды 12н133980А15 служат Д.ПЯ раздетк-ни цепей зар да и разр да конденсаторов 17 и 18.The voltage rise rate of the power switches 1 and 2 is limited by the charging time of the capacitors 17 and 18. In order to reduce the dynamic losses during the overcharging of the indicated capacitors, at the stage of preparation for the next moment of switching off the corresponding one from the power transistors 1 and 2, the choke is installed 16 Diodes 12H133980A15 serve as a DCF of the charge-and-discharge circuits of capacitors 17 and 18.
Соотношение витков в первичной .. 3(4) и размагничивающей 7(8) обмотках в преобразователе определ етс соотношение.The ratio of turns in the primary .. 3 (4) and demagnetizing 7 (8) windings in the converter determines the ratio.
10ten
Т4- T4-
К ii± F Т- K ii ± F T-
где Т - длительность периода преобразовани ;where T is the duration of the conversion period;
С - длительность фронта нарастани напр жени при размыка- НИИ ключа, величина которого определ етс необходимым ограничением потерь на транзисторе соответствующего ключа элемента.C is the duration of the rising edge of the voltage when the switch is interrupted by a key, the value of which is determined by the necessary limitation of losses on the transistor of the corresponding key of the element.
Работа преобразовател , выполненного по второму варианту (фиг. 3), аналогична вышеописанной. Отличие составл ет то, что преобразователь питаетс от первичного источника, имеющего средний потенциаль 1ый вывод , либо средн потенциальна точка образуетс установкой на входе емкостного делител напр жени .The operation of the Converter made according to the second option (Fig. 3), similar to the above. The difference is that the converter is powered from a primary source having an average potential of the first output, or the average potential point is formed by installing a capacitive voltage divider at the input.
30thirty
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU843782396A SU1339804A1 (en) | 1984-08-22 | 1984-08-22 | D.c.voltage converter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU843782396A SU1339804A1 (en) | 1984-08-22 | 1984-08-22 | D.c.voltage converter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1339804A1 true SU1339804A1 (en) | 1987-09-23 |
Family
ID=21135391
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU843782396A SU1339804A1 (en) | 1984-08-22 | 1984-08-22 | D.c.voltage converter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1339804A1 (en) |
-
1984
- 1984-08-22 SU SU843782396A patent/SU1339804A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № IOOI363, кл. Н 02 М 3/335, 1982. Электроника, 1978, № 3, с. 50-56, рис. 8. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4031457A (en) | Saturable reactor current limiter | |
SU1339804A1 (en) | D.c.voltage converter | |
GB119081A (en) | Improvements in or relating to the Rectification of Alternating Currents of Electricity. | |
GB936713A (en) | Improvements in and relating to transformer tap-changing systems | |
US1896397A (en) | Series parallel transformer connection | |
SU881949A1 (en) | Dc voltage-to-dc voltage converter | |
SU1459840A1 (en) | Single-phase rectifier for invertor power sources of welding current | |
SU1246358A1 (en) | Switching device | |
SU68239A1 (en) | AC Voltage Divider | |
SU1252827A1 (en) | Device for de-energizing a.c.and d.c.circuits | |
SU1130991A1 (en) | Static converter | |
SU496612A1 (en) | Cascade Current Transformer | |
SU1297023A1 (en) | A.c.voltage stabilizer | |
SU1149360A1 (en) | D.c. voltage converter | |
SU1457115A1 (en) | D.c. voltage converter | |
SU1580512A1 (en) | Semibridge inverter | |
SU1597739A1 (en) | Revolving member for induction electricity meter | |
SU1282295A1 (en) | Two-step transistor inverter | |
SU1192064A1 (en) | One-step d.c.voltage-to-d.c.voltage converter | |
SU130568A1 (en) | Single phase double winding transformer | |
SU1029108A1 (en) | Device for burning through faulty insulation of electrical cable | |
SU915742A1 (en) | Full-wave voltage converter | |
GB1353648A (en) | Electrical signal conversion device | |
SU942226A1 (en) | Parallel inverter | |
SU1257529A1 (en) | Inductance voltage divider |