Патент на полезную модель Республики Беларусь

1. ОПИСАНИЕ
ПОЛЕЗНОЙ
МОДЕЛИ К
ПАТЕНТУ
(12)
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(19) BY (11) 7169
(13) U
(46) 2011.04.30
(51) МПК (2009)
H 02M 3/00
H 02M 7/00
B 23K 9/10
(54) ІМПУЛЬСНЫ БЛОК СІЛКАВАННЯ
ДЗЕЛЯ СІЛЬНАТОЧНЫХ ВЫКАРЫСТАЛЬНІКАЎ
З ВЫСОКІМ КАЭФІЦЫЕНТАМ МАГУТНАСЦІ
(21) Номер заявки: u 20100337
(22) 2010.04.05
(71) Заявитель: Пернікаў Віктар Васіль-
евіч (BY)
(72) Автор: Пернікаў Віктар Васільевіч
(BY)
(73) Патентообладатель: Пернікаў Віктар
Васільевіч (BY)
(57)
Імпульсны блок сілкавання дзеля сільнаточных выкарыстальнікаў з высокім
каэфіцыентам магутнасці, які складаецца з блока сеткавага выпрамляльніка, блока
высокачастотнага інвертара і блока высокачастотнага выпрамляльніка, адрозніваецца
тым, што блок высокачастотнага інвертара ўтрымлівае кандэнсатарны дзяліцель напругі з
чотнай колькасцю паслядоўна спалучаных кандэнсатараў, паралельна кожнаму
кандэнсатару далучаецца ланцуг з першапачатковай абмоткі аднаго з трансфарматараў і
сілкавага нізкавольтнага транзістара, колькасць трансфарматараў можа быць ад аднаго да
адпаведнай палове колькасці кандэнсатараў дзяліцеля напругі, кожны трансфарматар
утрымлівае, прынамсі, адну пару першапачатковых абмотак, уключаных супрацьфазна,
другасныя абмоткі трансфарматараў спалучаюцца паслядоўна, да свабодных канцоў
другасных абмотак далучаецца рэзанансны канвертарны ланцуг з паслядоўна спалучаных
дроселя і кандэнсатара, паралельна кандэнсатару канвертара далучаецца нагрузка.
(56)
1. Патэнт RU 235531, МПК B 23K 9/10, 2009.
Дадзенае вынаходніцтва дачыняецца да імпульсных блокаў сілкавання, пераўтва-
раючых уваходны пераменны ток сеткі ў пастаянны выхадны ток, напрыклад, дзеля
сілкавання зварачнай дугі.
BY7169U2011.04.30

2. BY 7169 U 2011.04.30
2
Найбліжэйшым пратаціпам з'яўляецца схема генератара дзеля дугавога зварачнага
апарата, прапанаваная [1], прапанаваны генератар утрымлівае стандартны блок
нізкачастотнага выпрамляльніка, блок карэкцыі каэфіцыента магутнасці, блок кіравання і
блок інвертара, які пітае трансфарматарны выхадны каскад з высокачастотным
выпрамляльнікам. Прататып забяспечвае за кошт ужывання блока карэкцыі каэфіцыента
магутнасці павышэнне дадзенага каэфіцыента, ужыванне паслядоўнага спалучэння
сілкавых транзістараў з выраўніваючымі кандэнсатарамі, дазваляе выкарыстоўваць
нізкавольтныя сілкавыя транзістары.
Недахопамі схемы з'яўляюцца наяўнасць спецыяльнага электроннага блока карэкцыі
каэфіцыента магутнасці, што ўносіць дадатковыя страты, пагаршае масагабарытныя
паказчыкі і павялічвае кошт гатовага выраба, а таксама паслядоўнае спалучэнне сілкавых
транзістараў у блоке інвертара, што павялічвае актыўныя страты на сілкавых транзістарах.
Тэхнічнай задачай карыснай мадэлі з'яўляецца паляпшэнне масагабарытных
паказчыкаў сілкавай апаратуры, памяньшэнне яе кошту ў тых выпадках, калі дапушчаецца
некаторая пульсацыя выхаднога тока з частатой сеткі.
Дасягненне заяўленай тэхнічнай задачы забяспечваецца заменай электроннага блока
карэкцыі каэфіцыента магутнасці кандэнсатарным дзяліцелем напругі на паслядоўна
спалучаных нізкавольтных керамічных кандэнсатарах, прычым агульная ўсталяваная
рэактыўная магутнасць на высокай частаце адпавядае магутнасці генератара, на частаце
сеткі рэактыўная магутнасць аказваецца вельмі малай, кандэнсатары дзяліцеля
перазараджаюцца ад напругі, блізкай да нуля, да 320 вольт, від спажыўляемага ад сеткі
тока прыбліжаецца да сінусоіды, а дзейніючая напруга сілкавання пры разліку магутнасці
прымаецца блізкай да 220 вольт. Паколькі пітаючая напруга дзеліцца ў колькасць разоў,
адпаведную колькасці кандэнсатараў дзяліцеля, змяньшаецца амплітуда напругі на
сілкавых транзістарах, што дазваляе ўжыўляць нізкавольтныя сілкавыя транзістары, якія
маюць рэкордна малы час камутацыі, што зніжае камутацыйныя страты ў схеме і
паляпшае масагабарытныя паказчыкі сілкавай апаратуры. Дадаткова памяньшае
камутацыйныя страты ўжыванне рэзананснага канвертарнага ланцуга на выхадзе
драгаснай абмоткі трансфарматараў, што дазваляе камутаваць на павышаных частотах,
акрамя таго, канвертарны ланцуг адначасова абмяжоўвае ток кароткіх замыканняў.
На малюнку паказана схема прапануемага блока сілкавання.
Прапанаваны імпульсны блок сілкавання ўтрымлівае сеткавы выпрамляльнік 1, які
праз высокачастотныя дроселі 2, 3 сілкуе кандэнсатарны дзяліцель напругі 4 з чотнай
колькасцю паслядоўна спалучаных кандэнсатараў, паралельна кожнаму кандэнсатару
далучаецца ланцуг з першапачатковай абмоткі аднаго з трансфарматараў і сілкавага
нізкавольтнага транзістара. Колькасць трансфарматараў можа быць ад аднаго да коль-
касці, адпаведнай палове колькасці кандэнсатараў дзяліцеля напругі, кожны трансфар-
матар утрымлівае, прынамсі, адну ці больш пар першапачатковых абмотак, уключаных
супрацьфазна, дзеля прыведзенай схемы з двумя трансфарматарамі гэта абмоткі
трансфарматараў 5, 6, другасныя абмоткі трансфарматараў спалучаюцца паслядоўна,
свабодныя вывады другасных абмотак далучаюцца да рэзананснага канвертарнага ланцуга
з дроселя 7 і кандэнсатара 8. Паралельна кандэнсатару 8 канвертарнага ланцуга праз
высокачастотны выпрамнік з дроселей 9, 10 і дыёдаў 11, 12 далучаецца нагрузка.
Сеткавая напруга спрамляецца выпрамляльнікам 1 і праз высокачастотныя дроселі 2, 3
падаецца на кандэнсатарны дзяліцель напругі 4. Пад нагрузкай батарэя кандэнсатараў
дзяліцеля напругі перазараджаецца ад 0 вольт да 320 вольт, спажыўляемы ад сеткі ток
набліжаецца да сінусоіды. Пры камутацыі папераменна груп сілкавых транзістараў форма
магнітарухаючых сіл у сярдэчніку трансфарматара ці трансфарматараў аказваецца
прамавугольнай знакапераменнай, паколькі пітаючая напруга дзеліцца ў колькасць разоў,
адпаведную колькасці кандэнсатараў дзяліцеля, у столькі ж разоў змяньшаюцца пітаючая
напруга першапачатковых абмотак і амплітуда напругі на сілкавых транзістарах. Да

3. BY 7169 U 2011.04.30
3
другасных абмотак трансфарматараў 5, 6 далучаецца рэзанансны канвертарны ланцуг з
дроселя 7 і кандэнсатара 8, які абмяжоўвае ток кароткіх замыканняў і дазваляе камутаваць
пры нуле току, што зніжае камутацыйныя страты ў схеме і дазваляе камутаваць на
павышаных частотах. Паралельна кандэнсатару канвертарнага ланцуга 8 далучаецца
нагрузка.
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.