Джерело живлення з трифазним входом

Джерело живлення з трифазним входом, що містить трифазний трансформатор, випрямляч, дросель у вихідному ланцюзі та блок керування, яке відрізняється тим, що випрямляч утворено 3 вання, відповідно до корисної моделі, випрямляч утворений трьома однофазними двонапівперіодними випрямлячами, з'єднаними з відповідними вторинними обмотками трифазного трансформатора, до виходів випрямлячів підключені понижуючі імпульсні перетворювачі, кожний з який складається з конденсатора, підключеного паралельно входу перетворювача, і з'єднаних послідовно транзистора і діода, причому виходи перетворювачів, утворені виводами діодів, з'єднані послідовно між собою і підключені до виходу через дросель, а керуючі електроди транзисторів перетворювачів з'єднані з блоком керування. Характерною властивістю джерела є те, що скважності, з якими працюють перетворювачі, встановлюються пропорційно фазним напругам вторинних обмоток трансформатора. Це призводить до того, що вхідні струми перетворювачів стають пропорційними відповідним фазним напругам, тобто джерело по відношенню до мережі веде себе як симетричне активне навантаження з близьким до одиниці коефіцієнтом потужності. Джерело живлення має добрі динамічні показники завдяки високочастотному перетворенню у вторинному ланцюзі. Крім того, запропонований алгоритм керування перетворювачами дозволяє знизити коефіцієнт гармонік вхідного струму та отримати вхідний коефіцієнт потужності, близький до одиниці. Окрім цього, при наведеному способі керування перетворювачами з'являється ще одна властивість: на виході джерела подавляються пульсації, характерні для 6-пульсних схем. Це означає, що джерело не потребує великої індуктивності вихідного дроселя, який зазвичай має великі габарити та вагу, та покращуються динамічні властивості джерела. Суть корисної моделі пояснюється кресленнями, де на фіг. 1 представлена блок-схема джерела, на фіг. 2 - схема силової частини. Пристрій містить трифазний трансформатор 1 (Т1, фіг. 2), вторинні обмотки якого з'єднані з двонапівперіодними випрямлячами 2-4 (VD1-VD6 типу W0628SA040 IXYS, фіг. 2), до виходів випрямлячів підключені понижуючі імпульсні перетворювачі 5-7 (С1-С3 330 мкФ×100 В, VT1-VT3 типу VMO120001F IXYS, VD7-VD9 типу MEO550-02DA IXYS, фіг. 2), виходи перетворювачів з'єднані послідовно, у вихідний ланцюг також включений дросель 8 (L1 30 мкГн×600 А, фіг. 2), крім того, пристрій містить блок керування 9 (на фіг. 2 показаний умовно). Пристрій працює в такий спосіб. Вторинна напруга пофазно випрямляється трьома двонапівперіодними випрямлячами 2-4 (VD1-VD6, фіг. 2) і подається на три понижуючі перетворювачі 5-7 (С1-С3, VT1-VT3, VD7-VD9, фіг. 2). Конденсатори С1-С3 установлені для згладжування імпульсних викидів напруги в моменти за 63702 4 криття транзисторів і не мають помітного впливу на роботу схеми. Позначимо Tsw - період переключення, ta, tb, tc тривалості відкритого стану транзисторів VT1, VT2, VT3 відповідно, Da=ta/Tsw, Db=tb/Tsw, Dc=tc/Tsw скважності стосовно фаз А, В, С відповідно. Середні за час Тsw вторинні струми трансформатора визначаються наступним чином: іа=Iн·Da·sign(uа), іb=Iн·Db·sign(ub), іс=Iн·Dc·sign(uc), (1) де Ін - струм навантаження, uа, ub, uс - вторинні фазні напруги. Рівняння (1) можна застосовувати, якщо частота переключення VT1-VT3, що дорівнює 1/Tsw, буде значно вищою за частоту мережі (50 Гц). На практиці для усунення акустичних шумів частоту переключення вибирають вище 20 кГц, що відповідає періоду Tsw не більше 50 мкс. Для забезпечення близького до одиниці коефіцієнта потужності необхідно, щоб вхідний струм у кожній фазі був пропорційний відповідній фазній напрузі. Це може бути досягнуто шляхом вибору скважностей у такий спосіб: Da=uа, Db=ub, Dc=uc, (2) де  - коефіцієнт, що визначає вихідну напругу і змінюється від 0 до 1/Uфм, Де Uфм - амплітуда вторинної фазної напруги. Дотримуючись умови (2) можна домогтися близького до одиниці коефіцієнта потужності джерела. При цьому, враховуючи фільтруючу дію індуктивностей розсіювання трансформатора, вхідні фазні струми будуть пропорційні фазним напругам та мати незначний коефіцієнт гармонік. Це зумовлює високий КП джерела. Середня за час Тsw напруга на виході джерела визначається як Uвиx=uaDa+ubDb+uсDc. (3) Підставивши (2) у (3), одержимо   2 2 2 2 Uвих    ua  ub  uc  15  Uфм . , (4) З (4) виходить важливий висновок: на виході джерела відсутні пульсації з частотою мережі. Це дозволяє значно підвищити якість напруги перетворювача, зменшити вимоги до вихідного фільтра і поліпшити динамічні характеристики. 5 Комп’ютерна верстка А. Крижанівський 63702 6 Підписне Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601