Зарядно устройство за кондензатор за съхранение
Изобретението се отнася до импулсната технология и може да се използва за захранване на устройства с импулсен изход на мощност от мрежата. Целта на изобретението е да се намали времето за зареждане на акумулаторния кондензатор при постоянна инсталация и моментна консумация на енергия на статичен инвертор. Устройството за зареждане на кондензатор за съхранение съдържа статичен инвертор 1 с положителни, отрицателни и общи клеми за свързване към източник на захранване, първия индуктивно-капацитивен преобразувател (IEC) 2, първия трансформатор 3, първия и втория токоизправител 4, 5, кондензатора за съхранение 6, втория и третия IEC 7, 8, втория, третия, четвъртия трансформатор 9-11, третия и четвъртия токоизправител 12, 13, първият и вторият диод 14, 15. Въвеждането на втория и третия IEP, четвъртия трансформатор, свързан последователно с входа на втория IEP, както и разделянето на целия цикъл на зареждане на отделни секции, ни позволява да постигнем целта на изобретението. 1 з.п. f-ly, 4 ил.
РЕПУБЛИКА (51)5 N 02 M 7 02
НА ВТОРОТО УДОСТОВЕРЕНИЕ
ЗА ИЗОБРЕТЕНИЯ И ОТКРИТИЯ
1 (21) 4318532/24-21 (22) 10.20.87 (46) 09.23.90. Byop. 11 35 (71) Институт по физика на Академията на науките на Беларуската ССР (72) В. В. Попов и В. И.
R 1336177, кл. H 02 M 7/02, 1985 г.
Пацевнч В.Е. Характеристики на заряда на кондензатори за съхранение с голям капацитет с постоянна мощност. - В: Известия на Академията на науките на БССР, сер.
Физически и енергийни науки, брой 2, Минск, 1983 г., стр.95, фиг.2. (54) УСТРОЙСТВО ЗА ЗАРЯД НА КОНДЕНЗАТОР ЗА ЗАПАЗВАНЕ (57) Изобретението се отнася до импулсната техника и може да се използва за захранване на устройства с импулсен отвод на мощност от мрежата. Целта на изобретението е да се намали времето за зарежданедиск„.,SU„„159466? A 1
2 n/o кондензатора при постоянна инсталация и моментна консумация на мощност на статичен инвертор.
Зарядното устройство за запаметяващ кондензатор съдържа статичен вход. инвертор I, имащ положителни, отрицателни и общи клеми за свързване към източник на захранване, първият индуктивно-капацитивен преобразувател. трансформатор (IEP) 2, първи трансформатор 3, първи и втори токоизправител
4.5, запаметяващ кондензатор 6, втори и трети IEP 7 и 8, трети, четвърти трансформатори 9-11, трети и четвърт токоизправители 12 и 13, първи и втори диоди 14 и 15. Въвеждане на втория и третия IEP, четвъртият трансформатор, свързан последователно с входа на втория
IEP, както и разделянето на целия цикъл на зареждане на отделни секции, ни позволява да постигнем целта на изобретението.
Изобретението се отнася до импулсната електротехника и може да се използва за захранване на устройства с импулсен изход на мощност от електрическата мрежа.
Целта на изобретението е да се намали времето за зареждане на акумулаторния кондензатор при постоянна инсталация и моментна консумация на енергия на инвертора.
На фиг. 1 показва диаграма на устройство за зареждане на кондензатор за съхранение, на фиг. 2 - временни промени в амплитудите на входните токове на индуктивно-капацитивни преобразуватели (IEC); на фиг. 3 - времеви диаграми на изходните токове на всеки от SMPS, на фиг. 4 - времеви диаграми на напрежението на запаметяващия кондензатор и на изходите на UPS.
На фиг. Посочени са 2 зависимости:
I - за трети IEP, IT. - за втория HPI, Ш - за първия HPU, .Т7— общ входен ток равен на изходния ток на статичния инвертор.
На фиг. Посочени са 3 зависимости: третият IEP (пунктирана линия показва промянатаизход на третия SEC при отсъствие на втория и първия SEC), CT - втория SEC (прекъснатата линия показва промяната в изходния ток на втория SEC, ако нямаше трети и първи SEC), III— за втория SEC, IV - заряден ток при зареждане с постоянна мощност.
На фиг. Посочени са 4 зависимости:
I - на изхода на третия IEP, II - на изхода на втория IEP, III - на изхода. от първия IEP, IV - напрежение на момчето "-, 4g кондензатор при зареждане с предложеното устройство, U -" при зареждане с постоянна мощност.
Устройството съдържа статичен инвертор 1, имащ положителни, 45 отрицателни и общи клеми pJIEI съвместна връзка с източник на захранване, изходът е свързан през първия SIE 2 към първичната намотка. първи трансформатор 3, първи 4 и втори 5 токоизправители, запаметяващ кондензатор b, втори 7 и трети 8 IEP, втори - четвърти трансформатори 9-11, трети 12 и четвърти 13 токоизправители, първи 14 и втори 15 диоди, докато IEP 7 и четвърти трансформатор 11, свързани последователно, са свързани към изхода на статичния инвертор 1 и към входа на третия IEP 8 към изходи на втория и третия IE P 7 и
8 първични намотки са свързани съгл. съответно вторият 9 и третият 10 трансформатор, вторичните намотки на трансформаторите 3,9 и 10 са свързани съответно към първия, втория и третия токоизправител, чиито изходи, свързани последователно, са свързани паралелно към кондензатора за съхранение 6, докато първите 14 и вторият 15 диоди са свързани паралелно с изходите на първия и втория токоизправител и вторичната намотка на четвъртия трансформатор 11 през четвъртия токоизправител 13 е свързан паралелно с кондензатора b, IEP съдържа два дросела, свързани между входа и изхода и свързани последователно, и точката на тяхното свързване през кондензаторае свързан към общ терминал, докато кондензаторът на първия 2 и третия 8 IEP се формира от два последователно свързани кондензатора, свързани последователно, и техните точки на свързване са свързани към първите 16 и втория 17 блокове за ограничаване на изходното напрежение на IEP, съдържащ разделителен индуктор 18 и допълнителни диоди
Устройството работи едновременно по следния начин.
Статичният инвертор на напрежение 1 преобразува директното напрежение на захранването в променлива висока честота. Първият IEP 2 е направен по Т-образна схема и осигурява повишаване на напрежението върху кондензатора за съхранение b в края на цикъла на зареждане до предварително определено ниво, което се определя от първия блок 16, ограничаващ изходното напрежение. В този момент UPS 2 консумира почти целия ток, доставен от статичния инвертор 1. Устройството за ограничаване на изходното напрежение се състои от разделителна индукторност 18, която е свързана към положителните и отрицателните клеми чрез допълнителни диоди 19 и 20, а диодите се включват в обратна посока.Когато UPS работи, посоката на неговия кондензатор се увеличава. Веднага щом достигне захранващото напрежение. (F.“), диоди 19 и 20 се отварят и цялата останала енергия се прехвърля към захранването.
10 tori, можете да регулирате изходното напрежение на UPS. Очевидно общият капацитет на последователно свързаните кондензатори трябва да бъде равен на резонансния капацитет на IEP. Изходът на REP 2 през първия трансформатор 3 е свързан към входа на първия токоизправител 4, например, направен в мостова верига. Успоредно на изхода на първия токоизправител 4, първият диод е свързан в обратна посока
14. Токоизправителните диоди 4 трябва да са с висока честота, но могат да бъдат с нисък ток, тъй като в края на цикъла на зареждане токът на зареждане е няколко пъти по-малък отпърво. За да не се използват мощни високочестотни диоди в токоизправител 4, е монтиран мощен шунт диод 14, който служи за байпас на токоизправителя
4 заряден ток в началната част на цикъла на зареждане. Тъй като не участва в процеса на коригиране на високочестотното напрежение, идващо от изхода на IEL 2, то може да бъде нискочестотно. Използването на този диод подобрява теглото и размера на токоизправителя 4.
Вторият IEP 7 е направен по Т-образна схема и е свързан към входа на токоизправителя през втория трансформатор 9
5, чийто изход е шунтиран от втори диод 15, свързан в обратна полярност спрямо изхода на токоизправителя 5. Целта на шунт. диод 15 е подобен на целта на шунт диод 14.
IEP 7 осигурява основния ток на зареждане на кондензатора за съхранение 6 в средната част на цикъла на зареждане. За да се консумира постоянна мощност (равна на максимално допустимата) от статичния инвертор 1 в средната част на цикъла на зареждане, е необходимо устройство, което в този интервал на цикъла да консумира tbc, чиято амплитуда да се променя с времето.
За да се получи напрежение на изхода на IEP над Г, е необходим ограничителен блок. свържете изходното напрежение към част от кондензатора, например, ако IEP кондензаторът е съставен от два последователно свързани кондензатора, свържете индуктора 18 на модула за ограничаване на изходното напрежение към тяхната точка на свързване, след което променяйте съотношението на капацитетите на кондензатора. Такава промяна в амплитудата на тока, консумиран от SIE 7 от инвертор 1, е необходима, защото в средата на цикъла на зареждане SIE 8 вече престава да консумира по-голямата част от изходния ток на инвертор 1, а SIE 2 все още не е започнал да консумира забележим ток. С цел наобразуването на такава крива за промяна на амплитудата на консумирания ток, UPS 7 е оборудван с трансформатор 11, чиято първична намотка е свързана последователно с входа на UPS 7, а вторичната намотка през токоизправителя 13 е свързана паралелно с кондензатора за съхранение 6 °
Третият IEP 8 е направен по Т-образна схема и осигурява зареждане на кондензатора за съхранение b в началната част на цикъла на зареждане. Изход
IEP 8 през трансформатора 10 е свързан към входа на токоизправителя -2. The
HEII 8 в началния етап на цикъла на зареждане консумира почти целия изходен ток на инвертора. напрежение, свързано към кондензатора, SIE 8. Блок 17, ограничаващ изходното напрежение, е подобен на блок 16.
Целият цикъл на зареждане е разделен на три секции ° На първия до - t, (фиг.2-4)
35, запаметяващият кондензатор 6 се разрежда (до края на първата секция напрежението в него се увеличава до приблизително 0,15 от максималната си стойност) и практически представлява късо съединение за зарядния ток. В този момент IEP 2 и ? се израждат в паралелни вериги, които се свързват чрез дросели към изхода на инвертор 1. Имайки голямо входно съпротивление в това състояние, те на практика консумират много малко ток (в идеалния случай консумираният ток е нула). В този раздел основният изходен ток на инвертора 1 консумира UPS 8. За да се постигне добра енергийна ефективност, дроселите на UPS трябва да бъдат направени възможно най-висококачествени.
За да се гарантира, че входният ток на SMPS 8 не надвишава допустимия ток на инвертора 1, SMPS 8 е оборудван с ограничител на изходното напрежение 17.or, който чрез ограничаване на напрежението на SMPS кондензатора не позволяваувеличение1594667, когато входният ток на SPS 8 е по-голям от максимално допустимия изходен ток на инвертора 1, т.е. блок 17 за ограничаване на изходното напрежение работи като блок 8 за ограничаване на изходното напрежение
IEP. По този начин, в участъка от цикъла на зареждане до - t, изходното напрежение на IEP 7 намалява рязко почти до нула (до напрежение, равно на спада на напрежението в отворения диод) и остава така до края на цикъла на зареждане, TBE като шунт диод 15 в интервала
t ff oTKpbl7 ИЗХОДЕН ТОК SMPS 2 .
Изходното напрежение на IEP 2 (фиг.4, зависимост lf1.1 от времевия интервал-15 часа T -. t. е графично равно на нула, тъй като диодът е отворен 1h, от момента до 1: рязко се повишава до напрежение9
NIE Е РАВНО НА HBI!PFI;;"IÅFIFIÂ На КОНДЕНЗАТОР 6 в момент t.. след това линейно се увеличава до стойността, определена от блок 16 oI pHHH на напрежението",enyl, т.е. превключване на зарядния ток в интервала peilr="
HH tg - G. не отразява по никакъв начин. и от-- 25
NeHeHFIII напрежение n f Kollator кондензатор 6, Както можете да видите, т.е. ". Видимост IV На фиг. 4, tG EDPYagar;. ИЛИ устройството извършва: зареждане и pa: положителен EONDO -IC.ßÒOPI i Изобретението се отнася до електротехниката, по-специално - до областта на вторичното захранване на радиоелектронно оборудване