SU1293803A1 - Polyphase high-voltage d.c.voltage converter - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в высоковольтных источниках питани  радиоэлектронных систем. Цель изобретени  - повышение КПД путем снижени  потерь от токов намагничивани , а также уменьшение массогабаритных показателей. Преобразователь содержит входной фильтр, силовые преобразовательные  чейки, соединенные параллельно по входу и последовательно - по выходу. Высоковольтный повышающий трансформатор содержит низковольтную обмотку 9 и высоковольтную обмотку 10, расположенные на замкнутом магнитопрово- де И, главную электрическую изол цию, расположенную в зазоре замкнутого магни- топровода 11 и выполненную в виде плоского диэлектрика в форме коробки 12, внутри которой размещены элементы высоковольтной части. Така  конструкци  трансформатора позвол ет трансформировать большие мощности и уменьшить токи намагничивани  за счет использовани  замкнутого магнитопровода. 2 ил. с (Л к со оо 00 о ооThe invention relates to electrical engineering and can be used in high-voltage power supplies of electronic systems. The purpose of the invention is to increase the efficiency by reducing the losses from magnetizing currents, as well as reducing the weight and dimensions. The converter contains an input filter, power converter cells connected in parallel on the input and in series - on the output. The high-voltage step-up transformer contains a low-voltage winding 9 and a high-voltage winding 10 located on a closed magnet line, the main electrical insulation located in the gap of a closed magnet 11 and made in the form of a flat dielectric in the form of a box 12, inside of which are placed elements of a high voltage part . Such a transformer design allows transforming large powers and reducing magnetizing currents through the use of a closed magnetic circuit. 2 Il. with (L to soo oo 00 oo

Description

Изобретение относитс  к преобразовательной технике и может быть использовано в высоковольтных источниках пита- ни  различных радиоэлектронных систем.The invention relates to converter equipment and can be used in high-voltage power supplies of various electronic systems.

Целью изобретени   вл етс  повышение КПД путем снижени  потерь от токов намагничивани , а также уменьшение мас- согабаритных показателей многофазного высоковольтного преобразовател  посто нного напр жени .The aim of the invention is to increase the efficiency by reducing losses from magnetizing currents, as well as reducing the overall dimensions of a multi-phase high-voltage DC-DC converter.

На фиг. 1 изображена функциональна  10 схема многофазного высоковольтного преобразовател  посто нного напр жени ; на фиг. 2 - устройство высоковольтного повышающего трансформатора.FIG. 1 shows a functional 10 multi-phase high voltage DC / DC converter circuit; in fig. 2 - device high-voltage step-up transformer.

Преобразователь содержит входнойThe converter contains the input

никает  вление резонанса напр жении, поэтому напр жение на выводах высоковольтной обмотки 10 имеет форму, близкую с синусоидальной. Получаемое синусоидальное напр жение повышенной частоты выпр мл етс  с помошью мостового выпр мител  7 и затем суммируетс  на входе сглаживаюш,его фильтра 8. Преобразовательные  чейки 2 работают с одинаковым фазовым сдвигом относительно друг друга. Высоковольтный повышающий трансформатор выполнен с замкнутым магнитопро- водом 11 с зазором, в котором размещена главна  электрическа  изол ци  в виде плоского диэлектрика в форме коробки 12. Така  конструкци  высоковольтного повыфильтр 1, силовые преобразовательные  чей- шающего трансформатора позвол ет трански 2, соединенные параллельно по входу и последовательно по выходу, и состо щие из ключевого преобразовател  3, управл емого схемой 4 управлени , высоковольтформировать большие мощности и значительно уменьшить токи намагничивани  за счет использовани  замкнутого магнито- провода. При оптимальных рабочих часного повышающего трансформатора 5, па-20 тотах ключевого преобразовател  обеспечираллельно высоковольтной обмотке котороговаетс  повышение КПД на 10-15% иThe phenomenon of resonance voltage, so the voltage at the terminals of the high voltage winding 10 has a shape close to sinusoidal. The resulting sinusoidal voltage of increased frequency is rectified with the help of bridge rectifier 7 and then summed up at the input of the smoothed filter 8. Transformer cells 2 operate with the same phase shift relative to each other. The high-voltage step-up transformer is made with a closed magnetic conductor 11 with a gap, in which the main electrical insulation is placed in the form of a flat dielectric box-shaped 12. Such a high-voltage design of the peak filter 1, the power converters of a cellular transformer allow trans- cces 2 connected in parallel along the input and sequentially at the output, and consisting of a key converter 3, controlled by the control circuit 4, high-voltage-form large powers and significantly reduce magnetizing currents Vani due to the use of a closed magnetic conductor. With optimal operating step-up transformer 5, pa-20 totah of the key converter provides in parallel with the high-voltage winding which increases the efficiency by 10-15% and

подключен конденсатор 6, и мостовой вы-уменьшение массы и габаритов на 20-30%. пр митель 7, сглаживающий фильтр 8. Высоковольтный повышающий трансформатор содержит низковольтную 9 и высоковольтную 10 обмотки, расположенные наcapacitor 6 is connected, and the pavement you are reducing the weight and size by 20-30%. Straightener 7, a smoothing filter 8. A high-voltage step-up transformer contains a low-voltage 9 and a high-voltage 10 windings located on

замкнутом магнитопроводе 11, главнуюclosed magnetic circuit 11, the main

электрическую изол цию, расположенную вelectrical insulation located in

i зазоре замкнутого магнитопровода 11 и выI полненную в виде плоского диэлектрикаi the gap of a closed magnetic circuit 11 and you I filled in the form of a flat dielectric

в форме коробки 12. Внутри коробки 12box-shaped 12. Inside the box 12

размещены элементы высоковольтной части:placed elements of the high voltage part:

конденсаторы 6, мостовой выпр митель 7 иcapacitors 6, bridge rectifier 7 and

сглаживающий фильтр 8.smoothing filter 8.

Многофазный высоковольтный преобразователь посто нного напр жени  работает следующим образом.The multi-phase high-voltage DC-DC converter operates as follows.

Посто нное напр жение источника преобразуетс  с помощью ключевого преобразовател  3, управление которым осуществл етс  схемой 4 управлени , в переменное напр жение повышенной частотыThe constant source voltage is converted by the key converter 3, which is controlled by the control circuit 4, to an alternating voltage of high frequency

2525

30thirty

3535

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Многофазный высоковольтный преобразователь посто нного напр жени , содержащий несколько силовых преобразовательных  чеек, подключенных по входу параллельно и работающих с одинаков.ым фазовым сдвигом относительно друг друга, к выходу каждой преобразовательной  чейки подключен высоковольтный повыщающий трансформатор , низковольтные и высоковольтные обмотки которого намотаны в виде отдельных секций, которые разделены главной электрической изол цией, общей дл  всех трансформаторов , а к каждой высоковольтной обмотке подключен конденсатор и мостовой выпр митель, причем выходы всех выпр мителей соединены последовательно, от (10-20 кГц). Это переменное напр жение 40 личающийс  тем, что, с целью повышени  с низковольтной обмотки 9 трансформирует-КПД путем снижени  потерь от токов нас  во вторичную цепь высоковольтного повышающего трансформатора 5. Конденсатор 6, подключенный параллельно высоковольтной обмотке 10, образует вместе с ней колебательный контур и при совпадении час- тоты переменного напр жени  с собственной частотой колебательного контура в цепи возникает  вление резонанса напр жении, поэтому напр жение на выводах высоковольтной обмотки 10 имеет форму, близкую с синусоидальной. Получаемое синусоидальное напр жение повышенной частоты выпр мл етс  с помошью мостового выпр мител  7 и затем суммируетс  на входе сглаживаюш,его фильтра 8. Преобразовательные  чейки 2 работают с одинаковым фазовым сдвигом относительно друг друга. Высоковольтный повышающий трансформатор выполнен с замкнутым магнитопро- водом 11 с зазором, в котором размещена главна  электрическа  изол ци  в виде плоского диэлектрика в форме коробки 12. Така  конструкци  высоковольтного повы шающего трансформатора позвол ет транс шающего трансформатора позвол ет трансформировать большие мощности и значительно уменьшить токи намагничивани  за счет использовани  замкнутого магнито- провода. При оптимальных рабочих час тотах ключевого преобразовател  обеспечиуменьшение массы и габаритов на 20-30%. A multi-phase high-voltage DC-DC converter containing several power converter cells connected in parallel in parallel and operating at the same phase shift relative to each other, a high-voltage step-up transformer is connected to the output of each converter cell, and its low-voltage and high-voltage windings are wound as separate sections which are separated by main electrical insulation common to all transformers, and to each high-voltage winding is connected to capacitor and bridge rectifier, with the outputs of all rectifiers connected in series, from (10-20 kHz). This is an alternating voltage of 40, in order to increase from the low-voltage winding 9 transforms the efficiency by reducing the losses from the currents of us to the secondary circuit of the high-voltage step-up transformer 5. A capacitor 6 connected in parallel to the high-voltage winding 10 forms an oscillating circuit and when the alternating voltage frequency coincides with the natural frequency of the oscillating circuit in the circuit, a voltage resonance phenomenon occurs, therefore, the voltage on the high-voltage winding 10 leads is of the form close to s sinusoidal. The resulting sinusoidal voltage of increased frequency is rectified with the help of bridge rectifier 7 and then summed up at the input of the smoothed filter 8. Transformer cells 2 operate with the same phase shift relative to each other. The high-voltage step-up transformer is made with a closed magnetic conductor 11 with a gap, in which the main electrical insulation in the form of a flat dielectric in the shape of a box 12 is placed. through the use of a closed magnetic conductor. With optimal working hours of the key converter, reduce weight and size by 20-30%. Формула изобретени Invention Formula Многофазный высоковольтный преобразователь посто нного напр жени , содержащий несколько силовых преобразовательных  чеек, подключенных по входу параллельно и работающих с одинаков.ым фазовым сдвигом относительно друг друга, к выходу каждой преобразовательной  чейки подключен высоковольтный повыщающий трансформатор , низковольтные и высоковольтные обмотки которого намотаны в виде отдельных секций, которые разделены главной электрической изол цией, общей дл  всех трансформаторов , а к каждой высоковольтной обмотке подключен конденсатор и мостовой выпр митель, причем выходы всех выпр мителей соединены последовательно, отличающийс  тем, что, с целью повышени  КПД путем снижени  потерь от токов намагничивани , а также уменьшени  массо- габаритных показателей, каждый высоковольтный трансформатор выполнен на магнитопроводе с зазором, а главна  электрическа  изол ци  выполнена в виде плоского диэлектрика, размещенного в зазорах магнитопроводов трансформаторов.A multi-phase high-voltage DC-DC converter containing several power converter cells connected in parallel in parallel and operating at the same phase shift relative to each other, a high-voltage step-up transformer is connected to the output of each converter cell, and its low-voltage and high-voltage windings are wound as separate sections which are separated by main electrical insulation common to all transformers, and to each high-voltage winding is connected to an capacitor and a bridge rectifier, the outputs of all the rectifiers are connected in series, characterized in that, in order to increase efficiency by reducing losses from magnetizing currents, as well as reducing the overall dimensions, each high-voltage transformer is made on the magnetic core with a gap, and The insulation is made in the form of a flat dielectric placed in the gaps in the magnetic cores of transformers. фие.fie.