По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 621.362

Обзор и анализ существующих вторичных источников электропитания с трансформтаорным звеном высокой частоты

Жегов Н.В. Московский авиационный институт, г. Москва, E-mail: zhegov@mail.ru

Приведены обзор и анализ существующих вторичных источников электропитания (ВИЭП), в частности – обратимых (ОВИЭП), сформулированы требования, предъявляемые к ним. Выявлены вопросы, которым уделено недостаточное внимание, в частности: совмещению двух преобразований – трансформаторного и трансреакторного, позволяющих повысить массоэнергетические характеристики ВИЭП (удельную мощность и КПД); использованию токозамыкающих пауз при ШИМ-регулировании, позволяющих повысить КПД и применить дуальное управление для ограничения насыщающего потокосцепления реактора; обеспечению многофункциональности, в частности – обратимости (двунаправленности) преобразования электроэнергии и гальванической развязке импульсных модуляторов/ демодуляторов.

Литература:

1. Резников С.Б., Бочаров  В.В., Харченко  И.А. Элек тромагнитная и электроэнергетическая совместимость систем электроснабжения и вторичных источников электропитания полностью электрифицированных самолетов / Под ред. С.Б.  Резникова.  – М.: Изд- во МАИ, 2014. – 160 с.

2. Кук  C., Ненахов  C. Новый DC/DCпреобразователь с нулевыми пульсациями и  интегрированными магнитопроводами.  – Силовая электроника.  – 2004.  – № 2. – С. 62–64.

3. U.S.Patent, Jan.15, 1980, 4, 184, 197, S.Cuk.

4. R.D. Midlebrook, S. Cuk. Isolation and Multiple Output Extensions of a New Optimum Topology Switching DC- to - DC Conver tor.- IEEE Power Electronics Specialists Conference.-1978. (IEEE Publication 78CH1337-SAES).

5. Эраносян С.А. Сетевые блоки питания с высокочастотными преобразователями. – Л.: Энергоатомиздат: Ленингр. отделение, 1991. – 176 с.

6. Патент на полезную модель №  144403. Сетевой электронный балласт. Резников С.Б., Бочаров В.В., Корнилов А.Б., Лавринович А.В. от 03.04.2014 г.

В качестве отдаленных аналогов для исследуемых ОВИЭП с трансформаторным звеном высокой частоты (ТЗВЧ) могут быть исследованы известные унифицированные базовые модули обратимых непосредственных импульсных конверторов (ОНИК) с промежуточным индуктивным накопителем, частично пригодные для реализации модульно масштабируемой архитектуры преобразователей (с параллельным расщеплением), но без гальванической развязки [1]. Проанализируем известные рациональные силовые схемы для унифицированного модуля обратимого непосредственного импульсного конвертора (ОНИК).

На рис. 1 приведены четыре варианта схемы обратимого непосредственного импульсного конвертора с заземленными внешними выводами: а) с однообмоточным двунаправленным реактором L без накопления энергии; б, в, г) с двухобмоточными однонаправленными (по потокосцеплению) накопительными реакторами T–L1,2H; из них б) – с однополярным выходом; в, г) – реверсивные с двуполярным выходом (РОНИК), причем в) – с двумя разнополярными входами; г) – с двухполярными входом и выходом.

Анализ схем выявил следующие нюансы. Первый вариант схемы ОНИК (рис. 1, а) может работать в режимах «повышения», «понижения» и «понижающе-повышающем», либо в «полярно-повторяющем», либо в «полярно-инвертирующем». Этот вариант обладает следующими существенными недостатками: отсутствие индуктивного накопителя; низкое быстродействие переключения режимов прямого и обратного преобразования; наличие цепи для возможных «сквозных сверхтоков» через двухтранзисторную стойку; отсутствие реверсивного выхода. Второй вариант схемы ОНИК (рис. 1, б) свободен от первых трех указанных недостатков и по сравнению с первым вариантом обладает несомненными преимуществами. Третий и четвертый варианты схемы ОНИК (РОНИК, рис. 1, в, г) свободны от всех четырех недостатков по сравнению с первым и обладают важным преимуществом по сравнению со вторым, а именно: имеют двуполярный (реверсивный) выход, т. е. охватывают функцию инвертора тока/ напряжения. Учитывая большую роль последнего обстоятельства при синтезе схем многофазных инверторов и преобразователей частоты, последний вариант (РОНИК рис. 1, г). Предлагается расширить функциональные возможности известной схемы РОНИК [1], снабдив ее двумя тиристорами (или транзисторами) (VS1,2) для реализации повышающе-понижающего («дозаторного») режима. При такой модернизации этот вариант, дополненный демпферно-снабберными цепями, может быть рекомендован в качестве унифицированного базового модуля РОНИК.

Для Цитирования:
Жегов Н.В., Обзор и анализ существующих вторичных источников электропитания с трансформтаорным звеном высокой частоты. Главный энергетик. 2018;5.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: