Багинский Б.А. Бестрансформаторные преобразователи переменного напряжения в постоянное

Багинский Б.А. Бестрансформаторные преобразователи переменного напряжения в постоянное

Предисловие

Преобразование переменного напряжения в постоянное является типовой задачей энергетической электроники. Решению этой задачи уделялось значительное внимание всеми поколениями ученых и инженеров, работающих в данной области. Традиционным элементом структурной схемы преобразователя является силовой согласующий трансформатор, работающий на частоте питающей сети. Разработан и исследован ряд схем преобразователей, ставших классическими , а также серия модифицированных схем, работающих только при наличии силового трансформатора. Не умаляя значимости данных устройств, следует отметить, что основным направлением совершенствования силовой электроники является преобразование потока энергии с помощью промежуточных звеньев высокой частоты: В этом направлении, активно разрабатываемом в последние годы, достигнуты значительные не только количественные, но и принципиально новые качественные результаты. Структурная схема многих классов преобразователем с промежуточным высокочастотным звеном включает звено постоянного тока, которое при питании от сети переменного тока содержит бестрансформаторный выпрямитель и сглаживающий фильтр. Зачастую складывается ситуация, кажущаяся, на первый взгляд, парадоксальной, когда высокочастотное звено, реализующее сложные функции, имеет меньшие массу и габариты, чем включенное на его входе звено постоянного тока, функции которого значительно проще. Это положение особенно проявляется при питании от однофазной промышленной сети переменного тока.

Эффективным путем совершенствования форматорных преобразователей переменного бестранснапряжения в постоянное является рациональное использование вентильно-индуктивных цепей как для формирования входного тока, так и для формирования токов элементов преобразователей, в частности фильтровых конденсаторов. Принципы построения таких устройств и их характеристики в настоящее время описаны в статьях, авторских свидетельствах.

Отсутствие систематического изложения основных идей, сравнительного анализа различных решении зачастую приводит к использованию далеко не оптимальных схем и режимов их работы.

В настоящей книге предпринята попытка в некоторой мере восполнить этот пробел. Значительная часть изложенных результатов публикуется впервые.

В первой главе рассматрива1отся требования к преобразователям переменного напряжения в постоянное, на основе обобщенных схем характеризуются различные способы регулирования коэффициента передачи по напряжению. Следует отметить, что при сравнительном анализе различных схем чрезвычайно важен выбор критериев. Наряду с параметрами, характеризующими качество потребляемой из сети и переданной в нагрузку энергии, для сравнения коммутирующих приборов приняты коэффициенты, пропорциональные мощности потерь, а для сравнения дросселей и конденсаторов — коэффициенты, пропорциональные запасаемой в них энергии.