RU2345473C1 - Dc-to-dc converter - Google Patents
Dc-to-dc converter Download PDFInfo
- Publication number
- RU2345473C1 RU2345473C1 RU2007136453/09A RU2007136453A RU2345473C1 RU 2345473 C1 RU2345473 C1 RU 2345473C1 RU 2007136453/09 A RU2007136453/09 A RU 2007136453/09A RU 2007136453 A RU2007136453 A RU 2007136453A RU 2345473 C1 RU2345473 C1 RU 2345473C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- diode
- shock
- absorbing
- phase
- inverter
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
- Y02B70/10—Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes
Landscapes
- Inverter Devices (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к электротехнике, а именно к электроприводу электроподвижного состава постоянного тока, и предназначено, в частности, для питания электрических машин, трансформаторов и других потребителей переменного тока.The invention relates to electrical engineering, in particular to an electric drive of electric rolling stock of direct current, and is intended, in particular, to power electrical machines, transformers and other consumers of alternating current.
Основной областью применения преобразователей постоянного напряжения является питание вспомогательных асинхронных двигателей электроподвижного состава постоянного тока.The main field of application of DC / DC converters is the supply of auxiliary asynchronous motors of electric rolling stock of direct current.
Аналогом является известная схема питания трехфазного асинхронного двигателя (патент РФ на полезную модель №39763), содержащая в положительном и отрицательном зажимах источника сглаживающие дроссели, к выходам которых параллельно источнику питания подключены четыре последовательно соединенных конденсатора, разделенных общими точками, из которых два конденсатора отрицательной группы и два конденсатора положительной группы, параллельно конденсаторам каждой группы подключены однофазные инверторы напряжения, содержащие два последовательно соединенных ключа, разделенных средним выводом, - инвертор отрицательной группы и инвертор положительной группы. Каждая группа инверторов соединена общей точкой, имеющей связь с общей точкой конденсаторов отрицательной и положительной группы, к общей точке конденсаторов отрицательной группы и среднему выводу инвертора отрицательной группы подключена первичная обмотка первого понижающего трансформатора, а к общей точке конденсаторов положительной группы и среднему выводу инвертора положительной группы подключена первичная обмотка второго понижающего трансформатора, вторичные обмотки трансформаторов соединены между собой последовательно, к выводу вторичных обмоток подключен неуправляемый мостовой выпрямитель.An analogue is the well-known power scheme of a three-phase asynchronous motor (RF patent for utility model No. 39763), which contains smoothing inductors in the positive and negative terminals of the source, to the outputs of which four series-connected capacitors are connected in parallel, separated by common points, of which two negative-group capacitors and two capacitors of the positive group, parallel to the capacitors of each group are connected single-phase voltage inverters containing two series The wired key, separated by the middle terminal, is the inverter of the negative group and the inverter of the positive group. Each group of inverters is connected by a common point connected with a common point of the negative and positive group capacitors, a primary winding of the first step-down transformer is connected to the common point of the negative group capacitors and the middle terminal of the negative inverter, and a positive group inverter common point and the middle terminal of the positive group the primary winding of the second step-down transformer is connected, the secondary windings of the transformers are interconnected in series, to The output of the secondary windings is connected to an uncontrolled bridge rectifier.
Недостаток силовой части схемы - полупроводниковые приборы (ключи) коммутатора находятся под половинным напряжением источника питания, что при работе схемы от источника питания с максимальным напряжением и наличия коммутационных перенапряжений может привести к выходу ключей из строя.The disadvantage of the power part of the circuit is that the semiconductor devices (switches) of the switch are under half the voltage of the power source, which, when the circuit is operated from the power source with the maximum voltage and the presence of switching overvoltages, can lead to failure of the keys.
Наиболее близким по технической сущности является преобразователь постоянного напряжения, содержащий два последовательно соединенных однофазных импульсных инвертора, в каждом из которых две группы конденсаторов совместно с двумя транзисторами образуют полумостовую схему однофазного импульсного инвертора, в диагонали упомянутых инверторов включены первичные обмотки разделительного трансформатора. Кроме того, преобразователь постоянного напряжения содержит неуправляемый диодный мост, получающий питание от вторичных обмоток трансформатора, соединенных параллельно, LC-фильтр на выходе диодного моста и трехфазный инвертор напряжения (патент РФ №2283529).The closest in technical essence is a DC-voltage converter containing two serially connected single-phase pulse inverters, in each of which two groups of capacitors together with two transistors form a half-bridge circuit of a single-phase pulse inverter, the primary windings of the isolation transformer are included in the diagonal of the mentioned inverters. In addition, the DC-DC converter contains an uncontrolled diode bridge, powered by transformer secondary windings connected in parallel, an LC filter at the output of the diode bridge and a three-phase voltage inverter (RF patent No. 2283529).
Недостаток силовой схемы, так же как и у аналога, - на полупроводниковых ключах однофазных инверторов присутствуют коммутационные перенапряжения, что может приводить к их перегрузке и выходу ключей из строя.The disadvantage of the power circuit, as well as that of the analogue, is that there are switching overvoltages on the semiconductor switches of single-phase inverters, which can lead to their overload and failure of the keys.
Задачей изобретения является повышение надежности путем снижения коммутационных перенапряжений и значений du/dt на ключах однофазных инверторов напряжения, снижение потерь на коммутацию и электромагнитных помех преобразователя.The objective of the invention is to increase reliability by reducing switching overvoltages and du / dt values on the keys of single-phase voltage inverters, reducing switching losses and electromagnetic interference of the converter.
Аналогичные задачи решаются введением в силовые цепи инверторов амортизирующей схемы, показанной на фиг.1. Эта схема позволяет успешно регулировать выбросы напряжения, но на элементах схемы выделяется большое количество мощности.Similar problems are solved by introducing into the power circuits of inverters the shock-absorbing circuit shown in figure 1. This circuit allows you to successfully control voltage surges, but a large amount of power is allocated to the circuit elements.
Фирма " Hitachi " применяет амортизирующую RC-цепь с дельта-конденсатором (фиг.2). Недостаток - на элементах этой схемы так же выделяется большое количество мощности.The company "Hitachi" uses a shock absorbing RC circuit with a delta capacitor (figure 2). The disadvantage is that a large amount of power is also allocated to the elements of this circuit.
Известна схема (зарегистрированное авторское право принадлежит правительству США в соответствии с контрактом DE-AC05-00OR22725) пассивного рекуперативного амортизирующего контура для инверторов ШИМ с мягкой коммутацией (фиг.3). В данной пассивной амортизирующей схеме (PSSS) используется диодно-конденсаторный контур для каждого коммутирующего ключа в инверторе, обеспечивая низкое значение du/dt и низкие потери на коммутацию. Рекуперативная цепь на базе трансформатора и диодов гарантирует возврат энергии от амортизирующего контура в конденсатор цепи постоянного тока. Схема имеет высокий кпд, допускает использование любых алгоритмов ШИМ.A known scheme (registered copyright belongs to the US government in accordance with the contract DE-AC05-00OR22725) of a passive regenerative damping circuit for PWM inverters with soft switching (figure 3). This passive damping circuit (PSSS) uses a diode-capacitor circuit for each switching key in the inverter, providing a low du / dt value and low switching loss. A regenerative circuit based on a transformer and diodes guarantees the return of energy from the shock-absorbing circuit to the capacitor of the DC circuit. The circuit has a high efficiency, allows the use of any PWM algorithms.
Недостаток - рекуперативная цепь имеет индуктивность рассеяния, которая вместе с барьерной емкостью переходов диодов образуют ударный резонансный контур, который не позволяет своевременно возвратить энергию из амортизирующего контура в конденсатор цепи постоянного тока, в результате на ключах инвертора возникают коммутационные перенапряжения.The disadvantage is that the regenerative circuit has a leakage inductance, which, together with the barrier capacitance of the diode junctions, form a shock resonant circuit, which does not allow timely return of energy from the shock-absorbing circuit to the DC circuit capacitor, as a result of which switching overvoltages occur on the inverter keys.
Поставленная задача достигается тем, что в схему преобразователя постоянного напряжения, содержащего в положительном зажиме источника питания сглаживающий дроссель, к выходу которого параллельно источнику питания подключены два последовательно соединенных однофазных импульсных инвертора, в каждом из которых две группы конденсаторов совместно с двумя транзисторами образуют полумостовую схему однофазного импульсного инвертора, в диагонали упомянутых инверторов включены первичные обмотки разделительных трансформаторов, вторичные обмотки трансформаторов соединены между собой последовательно, кроме того, преобразователь постоянного напряжения содержит неуправляемый диодный мост, LC-фильтр на его выходе и трехфазный мостовый инвертор напряжения, дополнительно введены в каждом однофазном импульсном инверторе напряжения параллельно каждому транзисторному ключу амортизирующие цепи, включающие в себя дельта-конденсатор, состоящий из трех конденсаторов, соединенных в треугольник, подключенный одной вершиной в точку соединения двух транзисторов однофазного инвертора напряжения, второй вершиной к катоду первого амортизирующего диода, параллельно которому подключен амортизирующий резистор, а анод указанного диода соединен с коллектором транзисторного ключа однофазного инвертора напряжения, а третьей вершиной к аноду второго амортизирующего диода, параллельно которому подключен второй амортизирующий резистор, а катод этого диода подключен к эмиттеру другого транзисторного ключа однофазного инвертора напряжения и рекуперативные цепи, состоящие из первого рекуперативного диода, подключенного анодом в точку соединения второй вершины дельта-конденсатора с катодом первого амортизирующего диода и первого амортизирующего резистора, а катодом к началу первой обмотки рекуперативного трансформатора, конец которой подключен к конденсатору емкостного делителя однофазного инвертора напряжения, второго рекуперативного диода, подключенного катодом в точку соединения третьей вершины дельта-конденсатора с анодом второго амортизирующего диода и второго амортизирующего резистора, а анодом к началу второй обмотки рекуперативного трансформатора, конец которой подключен к другому конденсатору емкостного делителя однофазного инвертора напряжения.This object is achieved in that in the circuit of the DC-voltage converter containing a smoothing inductor in the positive terminal of the power supply, to the output of which two serially connected single-phase pulse inverters are connected in parallel, in each of which two groups of capacitors together with two transistors form a half-bridge single-phase circuit pulse inverter, in the diagonal of the mentioned inverters are included primary windings of isolation transformers, secondary the transformer windings are interconnected in series, in addition, the DC-voltage converter contains an uncontrolled diode bridge, an LC filter at its output and a three-phase bridge voltage inverter; additionally, damping circuits including delta - are introduced in each single-phase pulse voltage inverter in parallel with each transistor switch a capacitor consisting of three capacitors connected in a triangle connected by one vertex to the connection point of two single-phase invert transistors a voltage tip, the second apex to the cathode of the first shock-absorbing diode, in parallel with which a shock-absorbing resistor is connected, and the anode of the indicated diode is connected to the collector of the transistor switch of a single-phase voltage inverter, and the third peak to the anode of the second shock-absorbing diode, in parallel with which the second shock-absorbing resistor is connected, and the cathode of this diode connected to the emitter of another transistor switch of a single-phase voltage inverter and regenerative circuits consisting of a first regenerative diode connected by the anode to the junction point of the second peak of the delta capacitor with the cathode of the first shock-absorbing diode and the first shock-absorbing resistor, and by the cathode to the beginning of the first winding of the regenerative transformer, the end of which is connected to the capacitor of the capacitive divider of the single-phase voltage inverter, the second regenerative diode connected by the cathode to the connection point of the third peak a delta capacitor with the anode of the second shock-absorbing diode and the second shock-absorbing resistor, and the anode to the beginning of the second winding of the regenerative trans a formor, the end of which is connected to another capacitor of a capacitive divider of a single-phase voltage inverter.
Положительный эффект изобретения проявляется в том, что предлагаемое техническое решение позволит обеспечить повышение надежности преобразователя путем снижения коммутационных перенапряжений и значений du/dt на ключах однофазных инверторов напряжения, снижение потерь на коммутацию и электромагнитных помех преобразователя.The positive effect of the invention is manifested in the fact that the proposed technical solution will allow to increase the reliability of the converter by reducing switching overvoltages and du / dt values on the keys of single-phase voltage inverters, reducing switching losses and electromagnetic interference of the converter.
На фиг.1 - амортизирующая схема инвертора;Figure 1 - shock absorbing circuit of the inverter;
на фиг.2 - амортизирующая RC-цепь с дельта-конденсатором;figure 2 - shock absorbing RC circuit with a delta capacitor;
на фиг.3 - пассивный рекуперативный амортизирующий контур инвертора;figure 3 - passive regenerative damping circuit of the inverter;
на фиг.4 - преобразователь постоянного напряжения.figure 4 - DC voltage Converter.
На фиг.4 показана схема преобразователя постоянного напряжения, нагрузкой которого могут являться трехфазные асинхронные двигатели.Figure 4 shows a diagram of a DC / DC converter, the load of which can be three-phase asynchronous motors.
Преобразователь постоянного напряжения содержит клеммы для подключения к источнику питания, из которых - клемма 1 отрицательной полярности, клемма 2 положительной полярности, входной дроссель 3, подключенный к клемме 2 источника питания, последовательно соединенные две группы конденсаторов 4 и 5, подключенные параллельно к дросселю 3 и отрицательной клемме 1 источника питания, образуют емкостной делитель, подключенный средней точкой к средней точке двух соединенных последовательно однофазных инверторов 6 и 7, образующих отрицательную и положительную группы. В каждом инверторе 6 и 7 два транзисторных модуля совместно с двумя конденсаторами в каждой группе конденсаторов 4 и 5 образуют полумостовые схемы однофазных инверторов, в диагональ которых включены первичные обмотки разделительных трансформаторов напряжения 8 и 9, вторичные обмотки которых соединены последовательно и подключены к неуправляемому мостовому выпрямителю 10, отрицательный вывод которого соединен параллельно с конденсатором 11 LC-фильтра 12, а положительный вывод указанного выпрямителя соединен последовательно с дросселем 13 LC-фильтра 12, а на выходе указанного фильтра подключен трехфазный мостовой автономный инвертор напряжения 14. К выходным клеммам 15…17 трехфазного мостового инвертора напряжения 14 производится подключение: электрических машин, трансформаторов и других потребителей переменного тока.The DC / DC converter contains terminals for connecting to a power source, of which -
В каждом однофазном импульсном инверторе напряжения 6 и 7 параллельно каждому транзисторному ключу 18…21 подключены амортизирующие цепи, включающие в себя дельта-конденсаторы 22 и 23, состоящие из трех конденсаторов, соединенных в треугольник. Дельта-конденсатор 22 подключен одной вершиной в точку соединения транзисторов 18 и 19 однофазного инвертора напряжения 6, второй вершиной к катоду амортизирующего диода 24, параллельно которому подключен амортизирующий резистор 25, а анод диода 24 соединен с коллектором транзисторного ключа 19 однофазного инвертора напряжения 6, а третьей вершиной к аноду амортизирующего диода 26, параллельно которому подключен амортизирующий резистор 27, а катод диода 26 подключен к эмиттеру транзисторного ключа 18 однофазного инвертора напряжения 6, и рекуперативные цепи, состоящие из рекуперативного диода 28, подключенного анодом в точку соединения второй вершины дельта-конденсатора 22 с катодом амортизирующего диода 24 и амортизирующего резистора 25, а катодом к началу первой обмотки W1 рекуперативного трансформатора 29, конец которой подключен к конденсатору емкостного делителя 4 однофазного инвертора напряжения 6, второго рекуперативного диода 30, подключенного катодом в точку соединения третьей вершины дельта-конденсатора 22 с анодом амортизирующего диода 26 и амортизирующего резистора 27, а анодом к началу второй W2 обмотки рекуперативного трансформатора 29, конец которой подключен к другому конденсатору емкостного делителя 4 однофазного инвертора напряжения 6. Дельта-конденсатор 23 подключен одной вершиной в точку соединения транзисторов 20 и 21 однофазного инвертора напряжения 7, второй вершиной к катоду амортизирующего диода 31, параллельно которому подключен амортизирующий резистор 32, а анод указанного диода 31 соединен с коллектором транзисторного ключа 21 однофазного инвертора напряжения 7, а третьей вершиной к аноду амортизирующего диода 33, параллельно которому подключен амортизирующий резистор 34, а катод диода 34 подключен к эмиттеру транзисторного ключа 20 однофазного инвертора напряжения 7, и рекуперативные цепи, состоящие из рекуперативного диода 35, подключенного анодом в точку соединения второй вершины дельта-конденсатора 23 с катодом амортизирующего диода 31 и амортизирующего резистора 32, а катодом к началу первой обмотки W1 рекуперативного трансформатора 36, конец которой подключен к конденсатору емкостного делителя 5 однофазного инвертора напряжения 7, второго рекуперативного диода 37, подключенного катодом в точку соединения третьей вершины дельта-конденсатора 23 с анодом амортизирующего диода 33 и амортизирующего резистора 34, а анодом к началу второй обмотки W2 рекуперативного трансформатора 36, конец которой подключен к другому конденсатору емкостного делителя 5 однофазного инвертора напряжения 7.In each single-phase pulse inverter, voltages 6 and 7 parallel to each transistor switch 18 ... 21 are connected to shock absorbing circuits, including delta capacitors 22 and 23, consisting of three capacitors connected in a triangle. The delta capacitor 22 is connected by one vertex to the connection point of transistors 18 and 19 of the single-phase voltage inverter 6, the second vertex to the cathode of the shock-absorbing diode 24, in parallel with which the shock-absorbing resistor 25 is connected, and the anode of the diode 24 is connected to the collector of the transistor switch 19 of the single-phase voltage inverter 6, and the third peak to the anode of the shock-absorbing diode 26, in parallel with which the shock-absorbing resistor 27 is connected, and the cathode of the diode 26 is connected to the emitter of the transistor switch 18 of the single-phase voltage inverter 6, and the recuperator These are circuits consisting of a regenerative diode 28 connected by an anode to the junction point of the second peak of the delta capacitor 22 with the cathode of the damping diode 24 and the damping resistor 25, and by the cathode to the beginning of the first winding W1 of the regenerative transformer 29, the end of which is connected to the capacitor of the single-phase capacitive divider 4 a voltage inverter 6, a second regenerative diode 30 connected by a cathode to the junction point of the third peak of the delta capacitor 22 with the anode of the damping diode 26 and the damping resistor 27, and the ano house to the beginning of the second W2 of the regenerative transformer 29 winding, the end of which is connected to another capacitor of the capacitive divider 4 of the single-phase voltage inverter 6. The delta capacitor 23 is connected by one vertex to the connection point of the transistors 20 and 21 of the single-phase voltage inverter 7, the second vertex to the cathode of the shock-absorbing diode 31 parallel to which a shock-absorbing resistor 32 is connected, and the anode of the indicated diode 31 is connected to the collector of the transistor switch 21 of the single-phase voltage inverter 7, and the shock absorber is the third vertex to the anode a diode 33, in parallel with which a damping resistor 34 is connected, and a cathode of the diode 34 is connected to an emitter of a transistor switch 20 of a single-phase voltage inverter 7, and regenerative circuits consisting of a regenerative diode 35 connected by the anode to the junction point of the second peak of the delta capacitor 23 with the cathode of the damping diode 31 and shock absorbing resistor 32, and the cathode to the beginning of the first winding W1 of the regenerative transformer 36, the end of which is connected to the capacitor of the capacitive divider 5 of the single-phase voltage inverter 7, in of a regenerative diode 37 connected by a cathode to the junction point of the third peak of the delta capacitor 23 with the anode of the shock absorber diode 33 and the shock absorber 34, and the anode to the beginning of the second winding W2 of the regenerative transformer 36, the end of which is connected to another capacitor of the capacitive divider 5 of the single-phase voltage inverter 7 .
Транзисторные ключи 18…21 могут быть выполнены на модулях IGBT, запираемых тиристорах GTO или других полупроводниковых приборах.Transistor switches 18 ... 21 can be made on IGBT modules, lockable thyristors GTO or other semiconductor devices.
Питание преобразователя осуществляется от источника с напряжением от 2200 до 4000 В постоянного тока.The converter is powered from a source with a voltage of 2200 to 4000 V DC.
Снижение коммутационных перенапряжений и значений du/dt на последовательно соединенных однофазных инверторах 6 и 7 осуществляется амортизирующими цепями, включающими в себя дельта-конденсаторы 22 и 23, амортизирующие диоды 24, 26, 31, 33 и амортизирующие резисторы 25, 27, 32, 34. Рекуперативные цепи, включающие в себя трансформаторы 29 и 36, диоды 28, 30, 35, 37, гарантируют возврат энергии от амортизирующих контуров в группы конденсаторов 4 и 5 цепи постоянного тока.The reduction of switching overvoltages and du / dt values on serially connected single-phase inverters 6 and 7 is carried out by shock-absorbing circuits, including delta capacitors 22 and 23, shock-absorbing diodes 24, 26, 31, 33 and shock-absorbing resistors 25, 27, 32, 34. Recuperative circuits, including transformers 29 and 36, diodes 28, 30, 35, 37, guarantee the return of energy from the shock absorbing circuits in the group of capacitors 4 and 5 of the DC circuit.
На интервале открытого состояния транзисторных ключей 19 и 21 ток источника питания протекает по первичным обмоткам разделительных трансформаторов 8 и 9, происходит передача энергии во вторичные обмотки. При запирании транзисторных ключей 19 и 21 под действием ЭДС самоиндукций индуктивностей рассеяния шин солового монтажа и первичных обмоток разделительных трансформаторов 8 и 9 ток остается постоянным во время процесса коммутации. Он отводится в конденсаторы 38 и 39 через диод 24 и конденсаторы 40 и 41 через диод 31. Таким образом, ток заряжает конденсаторы 38, 40 и разряжает конденсаторы 39 и 41, в то время как на конденсаторе 42 напряжение всегда равно сумме напряжений на конденсаторах 38 и 39, а на конденсаторе 43 всегда равно сумме напряжений на конденсаторах 40 и 41. Когда напряжения на конденсаторах 42 и 43 становится выше напряжений на группах конденсаторов 4 и 5 цепи постоянного тока, рекуперативные цепи начинают передавать энергию из конденсаторов 42 и 43 назад в цепи постоянного тока.On the open state interval of the transistor switches 19 and 21, the current of the power source flows through the primary windings of the isolation transformers 8 and 9, the energy is transferred to the secondary windings. When locking transistor switches 19 and 21 under the influence of self-induction EMFs of dissipation inductances of busbars of solo mounting and primary windings of isolation transformers 8 and 9, the current remains constant during the switching process. It is discharged to the capacitors 38 and 39 through the diode 24 and the capacitors 40 and 41 through the diode 31. Thus, the current charges the capacitors 38, 40 and discharges the capacitors 39 and 41, while the voltage on the capacitor 42 is always equal to the sum of the voltages on the capacitors 38 and 39, and on the capacitor 43 it is always equal to the sum of the voltages on the capacitors 40 and 41. When the voltages on the capacitors 42 and 43 become higher than the voltages on the groups of capacitors 4 and 5 of the DC circuit, the regenerative circuits begin to transfer energy from the capacitors 42 and 43 back to the circuit constant then a.
Рекуперативные цепи включают в себя диоды 28, 30 и трансформатор 29 для однофазного инвертора 6 и диоды 35, 37 и трансформатор 36 для инвертора 7. Диоды 28, 30 инвертора 6 и 35, 37 инвертора 7 гарантируют поступление тока в одном направлении, т.е. от амортизирующих контуров в цепь постоянного тока. Рекуперативные трансформаторы 29 и 36 выполнены как синфазные дроссели, они имеют нулевую индуктивность при прохождении токов в контурах рекуперации энергии для инвертора 6 - конденсатор 22, диод 28, обмотка W1 трансформатора 29, группа конденсаторов 4, обмотка W2 трансформатора 29, диод 30, конденсатор 22 и для инвертора 7 - конденсатор 23, диод 35, обмотка W1 трансформатора 36, группа конденсаторов 5, обмотка W2 трансформатора 36, диод 37, конденсатор 23. В других контурах, для инвертора 6 (один контур - обмотка W2 трансформатора 29, диод 30, диод 26, отрицательная шина источника питания, обмотка W2 трансформатора 29 и второй контур - обмотка W1 трансформатора 29, положительная шина инвертора 6, диод 24, диод 28, обмотка W1 трансформатора 29) и для инвертора 7 (один контур - обмотка W2 трансформатора 36, диод 37, диод 33, отрицательная шина инвертора 7, обмотка W2 трансформатора 36 и второй контур - обмотка W1 трансформатора 36, положительная шина источника питания, диод 31, диод 35, обмотка W1 трансформатора 36) - индуктивность трансформаторов 29 и 36 большая, что снижает проходящие по ним токи.The regenerative circuits include diodes 28, 30 and a transformer 29 for a single-phase inverter 6 and diodes 35, 37 and a transformer 36 for the inverter 7. The diodes 28, 30 of the inverter 6 and 35, 37 of the inverter 7 guarantee the flow of current in one direction, i.e. . from shock absorbing circuits to a direct current circuit. Recuperative transformers 29 and 36 are made as common-mode chokes, they have zero inductance when currents flow in the energy recovery circuits for the inverter 6 - capacitor 22, diode 28, coil W1 of transformer 29, group of capacitors 4, coil W2 of transformer 29, diode 30, capacitor 22 and for inverter 7 - capacitor 23, diode 35, winding W1 of transformer 36, group of capacitors 5, winding W2 of transformer 36, diode 37, capacitor 23. In other circuits, for inverter 6 (one circuit is winding W2 of transformer 29, diode 30, diode 26, negative bus power supply, winding W2 of transformer 29 and the second circuit - winding W1 of transformer 29, positive bus of inverter 6, diode 24, diode 28, winding W1 of transformer 29) and for inverter 7 (single circuit - winding W2 of transformer 36, diode 37, diode 33 , the negative bus of the inverter 7, the winding W2 of the transformer 36 and the second circuit - the winding W1 of the transformer 36, the positive bus of the power supply, diode 31, diode 35, the winding W1 of the transformer 36) - the inductance of the transformers 29 and 36 is large, which reduces the currents passing through them.
Амортизирующие резисторы 25, 27, 32, 34 исключают образование ударных резонансных контуров, которые образуют индуктивности рассеяния вместе с барьерной емкостью переходов диодов.The shock-absorbing resistors 25, 27, 32, 34 exclude the formation of shock resonant circuits, which form the scattering inductance together with the barrier capacitance of the diode junctions.
Однофазные инверторы 6 и 7 могут управляться способом широтно-импульсного регулирования, выходной автономный инвертор напряжения 14 - способом широтно-импульсной модуляции.Single-phase inverters 6 and 7 can be controlled by the method of pulse-width regulation, the output autonomous voltage inverter 14 - by the method of pulse-width modulation.
Таким образом, предложенный преобразователь постоянного напряжения позволяет повысить надежность существующего прототипа путем снижения коммутационных перенапряжений и значений du/dt на ключах однофазных инверторов напряжения, снижение потерь на коммутацию и электромагнитных помех преобразователя.Thus, the proposed DC-DC converter can improve the reliability of the existing prototype by reducing switching overvoltages and du / dt values on the keys of single-phase voltage inverters, reducing switching losses and electromagnetic interference of the converter.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007136453/09A RU2345473C1 (en) | 2007-10-02 | 2007-10-02 | Dc-to-dc converter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007136453/09A RU2345473C1 (en) | 2007-10-02 | 2007-10-02 | Dc-to-dc converter |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2345473C1 true RU2345473C1 (en) | 2009-01-27 |
Family
ID=40544405
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007136453/09A RU2345473C1 (en) | 2007-10-02 | 2007-10-02 | Dc-to-dc converter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2345473C1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2690839C1 (en) * | 2018-09-17 | 2019-06-06 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" | Reducing capacitor voltage converter |
| RU2717966C1 (en) * | 2019-11-19 | 2020-03-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Горизонт" | Static voltage converter |
| RU205432U1 (en) * | 2020-08-19 | 2021-07-14 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Рязанское гвардейское высшее воздушно-десантное командное училище" Министерства обороны Российской Федерации | MAGNETIC REGENERATIVE SHOCK ABSORBER CONTROL DEVICE |
| CN114200194A (en) * | 2021-11-23 | 2022-03-18 | 云南电网有限责任公司昆明供电局 | Overvoltage on-line monitoring device for medium-voltage insulated line |
-
2007
- 2007-10-02 RU RU2007136453/09A patent/RU2345473C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2690839C1 (en) * | 2018-09-17 | 2019-06-06 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" | Reducing capacitor voltage converter |
| RU2717966C1 (en) * | 2019-11-19 | 2020-03-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Горизонт" | Static voltage converter |
| RU205432U1 (en) * | 2020-08-19 | 2021-07-14 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Рязанское гвардейское высшее воздушно-десантное командное училище" Министерства обороны Российской Федерации | MAGNETIC REGENERATIVE SHOCK ABSORBER CONTROL DEVICE |
| CN114200194A (en) * | 2021-11-23 | 2022-03-18 | 云南电网有限责任公司昆明供电局 | Overvoltage on-line monitoring device for medium-voltage insulated line |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Azizkandi et al. | A high voltage gain DC–DC converter based on three winding coupled inductor and voltage multiplier cell | |
| US10491098B2 (en) | Soft switching solid state transformers and converters | |
| US11962235B2 (en) | Modular multi-level DC/DC converter with current-shaping | |
| Hu et al. | A high gain input-parallel output-series DC/DC converter with dual coupled inductors | |
| Araújo et al. | Highly efficient high step-up converter for fuel-cell power processing based on three-state commutation cell | |
| US8824179B2 (en) | Soft-switching high voltage power converter | |
| US20140049998A1 (en) | DC to AC Power Converter | |
| Hu et al. | Ultrahigh step-up DC–DC converter for distributed generation by three degrees of freedom (3DoF) approach | |
| Suresh et al. | A novel dual-leg DC-DC converter for wide range DC-AC conversion | |
| Amirabadi | A new class of high-power-density universal power converters | |
| CN105075100A (en) | Single-phase inverter | |
| Lin et al. | Interleaved ZVS converter with ripple-current cancellation | |
| Kashihara et al. | An isolated medium-voltage AC/DC power supply based on multil-cell converter topology | |
| US20220376624A1 (en) | Dc-dc converter of power conversion system | |
| Zheng et al. | New modulation and impact of transformer leakage inductance on current-source solid-state transformer | |
| RU2345473C1 (en) | Dc-to-dc converter | |
| Fang et al. | Bidirectional power flow Z-source dc-dc converter | |
| Nayak et al. | An asymmetrical space vector PWM scheme for a three phase single-stage DC-AC Converter | |
| Munoz et al. | A new high-power-factor three-phase AC-DC converter: analysis, design, and experimentation | |
| Packnezhad et al. | Fully Soft Switched Bidirectional Buck-Boost Converter With Improved Voltage Conversion Ratio and Single Auxiliary Switch | |
| Lin et al. | A new ZVS DC/DC converter with three APWM circuits | |
| TW201926879A (en) | Soft-switching power inversion or rectifier circuits | |
| RU63620U1 (en) | DC / DC Converter | |
| RU190083U1 (en) | DC Pulse Frequency Converter | |
| Lin et al. | Analysis and implementation of a new three-level converter |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20091003 |