Технические науки/ 6.Электротехника и радиоэлектроника

Зотов Л.Г., к.т.н. Мехтиев А.Д., Югай В.В., Алдошина О.В.

Карагандинский государственный технический университет

Повышающие, трехуровневые, двунаправленные РПТ с секционированным входным источником на основе конденсаторных DC-DC конверторов резонансного типа

Важное достоинство повышающих РПТ заключается в том, что блок БР состоит из двух транзисторных ключей при любом числе уровней регулирования. Принципиальная схема силовой цепи МБП повышающего, трехуровневого двунаправленного РПТ представлена на Рис 1. Она состоит из ДПМ 1 и ДПМ 2 имеющих соответственно коэффициенты преобразования и . Фильтр нижних частот предназначен для сглаживания пульсаций тока потребляемого РПТ от входного источника .Он может быть исключен из силовой цепи МБП если требования к величине пульсаций входного тока отсутствуют. Работа трехуровневого РПТ в прямом направлении происходит следующим образом. В исходном состоянии в ДПМ 1 и ДПМ 2 работают только зарядные транзисторные ключии . Остальные ключи МБП заперты. Такой режим работы поддерживает напряжение на конденсаторах их СЦ на уровне. В БР закрыт транзисторный ключ . Входное напряжение через обратные диоды транзисторных ключей и с выхода ДПМ 1 подается на вход транзисторного ключа в БР. Регулировка выходного напряжения РПТ в диапазоне осуществляется приизменением коэффициента заполнения управляющих импульсов транзисторного ключа . Для обеспечения регулировки в диапазоне на вход разрядного транзисторного ключа в ДПМ 2 подается управляющий сигнал . В результате выходное напряжение ДПМ 2 подается на вход транзисторного ключа в БР. Регулировка осуществляется приодновременным изменением коэффициентов заполнения управляющих импульсов транзисторных ключей соответственно в диапазонах [0,1] и [1,0].

Рис. 1. Принципиальная схема силовой цепи МБП повышающего, трёхуровневого двунаправленного РПТ

На заключительном этапе происходит регулировка в диапазоне . Для этого на управляющие входы разрядных транзисторных ключей ДПМ 1 подаются управляющие импульсы . В результате все конденсаторы ДПМ 1 и ДПМ 2 участвуют в преобразовании, т.е. и их выходные напряжения , подаются на входы транзисторных ключей и в БР. При этом регулировка осуществляется одновременным изменением коэффициентов заполнения управляющих импульсов транзисторных ключей соответственно в диапазонах [0,1] и [1,0].

Регулировочная характеристика повышающего, трехуровневого РПТ (Рис.1.) при его работе в прямом направлении представлена на Рис.2а

Регулировочные характеристики повышающего трехуровневого РПТ при его работе в обратном направлении приведены на Рис.3.

Рис.2. Регулировочные характеристики повышающих, трёхуровневых РПТ при их работе в прямом направлении.

Главным достоинством исследуемого РПТ является простота его БР. БР состоит всего лишь из двух регулирующих транзисторных ключей . Эффект достигнут благодаря изменению структур ДПМ1 и ДПМ2 в его МБП. Недостаток заключается в том, что изменение количества конденсаторов в ДПМ 1 и ДПМ 2 сопровождается переходными процессами напряжений на их выходных конденсаторах . Это ведет к задержке установления напряжений и на время .

Рис.3. Регулировочная характеристика повышающего, трёхуровневого РПТ при его работе в обратном направлении.

Литературы

А.В. Кобзев. Модуляционные источники питания РЭА. / А.В. Кобзев, Г.Я. Михальченко, Н.М. Музыченко. – Томск.: «Радио и связь», 1990. – 336c.

1. Л.Г. Зотов. Конденсаторные повышающие преобразователи с изменяющейся структурой для автономных энергосистем. ‹‹Элек-тротехника›› №4,2011,с.46-50.