Преобразователь постоянного напряжения

 

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий цепь из последовательно соединенных первого тиристора , основного дросселя и первого конденсатора, подключенную к входньщ выводам, второй тиристор и второй конденсатор , включенный параллельно выходным выводам и образующий последовательную цепочку с диодом, включенным в непроводящем направлении по отношению к источнику питания, о т л.ичающийся тем, что, с целью снижения установленной мощности и повышения надежности, введен дополнительный дроссель, которьй .соединен последовательно с вторым тиристором, образуя цепочку, включенную параллельно первому конденсатору, а указанная, последовательная цепочтса из диода и второго конденсатора подключена параллельно указанному дополнительному дросселю. f с фо со 0 СП со 00

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

3(Q) Н 02 М 7/10

Икр ц;.;„- /

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

OCYjgAPCTBEHHbIA НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 344 1745/24-07 (22) 24.05.82 (46) 30.05.84. Бюл. и 20 (72) В.А. Капустин и В.М. Смирнов (53) .621.314.1(088.8) (56) .1. Авторское свидетельство СССР

I- 421151, кл. Н 05 В 41/34, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

N - 233025, кл. Н 02 М 3/155, 1967.

3. Авторское свидетельство СССР

Р 425558, кл. Н 03 К 17/10, 1974. (54) (57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО

НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий цепь из последовательно соединенных первого тиристора, основного дросселя и первого конденсатора, подключенную к входным

„„Я0„„1095331 A выводам, второй тиристор и второй конденсатор, включенный параллельно выходным выводам и образующий последовательную цепочку с диодом, включенным в непроводящем направлении по отношению к источнику питания, о т л.ич а ю шийся тем, что, с целью снижения установленной мощности и повышения надежности, введен дополнительный дроссель, который .соединен последовательно с вторым тиристором, образуя цепочку, включенную параллельно первому конденсатору, а указанная„ последовательная цепочка из диода и второго конденсатора подключена параллельно укаэанному дополнительному g

И дросселю.

1 1095331

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано, например, для питания газоразрядных ламп.

Известен преобразователь, содержа- щий тиристор с цепью коммутации и колебательный контур 1 ).

Данное устройство имеет ограниченный уровень выходного напряжения, а

10 наличие узла коммутации снижает КПД преобразователя. Известен также преобразователь, содержащий цепь из последовательно соединенных тиристора, дросселя и конденсатора, к которому через дополнительный тиристор подклю«15 чена цепь нагрузки (2 .

Укаэанный преобразователь также имеет ограниченный уровень выходного напряжения и низкий КПД, так как энер ия, накопленная в дросселе, в про20 цессе регулирования выходного напряжения рассеивается на резисторе.

Наиболее близок к предлагаемому преобразователь постоянного напряже2с ния, содержащий цепь из последовательно соединенных тиристора, дросселя и ,конденсатора, подключенную к входным выводам, второй тиристор и второй конденсатор, включенный параллельно

30 выходным выводам и образующий последовательную цепочку с диодом, включенным в непроводящем направлении по отношению к источнику питания 53 3, Недостатком известного преобразователя является то, что установленная мощность второго тиристора должна выбираться с учетом суммарного тока первого и второго конденсаторов при разряде дросселя через второй тиристор. Кроме того, при включении одного из тиристоров скорость изменения напряжения между анодом и катодом другого тиристора определяется временем включения тиристоров и уровнем выходного напряжения. При достаточно малом времени включения и(или) достаточно высоком входном напряжении скорость изменения напряжения может превысить допустимое значение и привести к включению соответствующего тиристора, что вызовет потерю работоспособности преобразователя.

Цель изобретения — снижение установленной мощности и повышение надежности преобразователя.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь постоянного напряжения, содержащий цепь из последовательно соединенных тиристора, дросселя и конденсатора, подключенную к входным выводам, второй тиристор и второй конденсатор, включенный . параллельно выходным выводам и образующий последовательную цепочку с диодом, включенным в ненроводящем направлении по отношению к источнику питания, введен дополнительный дроссель, соединенный последовательно с вторым тиристором, образуя цепочку, включенную параллельно первому конденсатору, а указанная последовательная цепочка из диода и второго конденсатора подключена параллельно укаэанному дополнительному дросселю.

На чертеже изображена принципиальная схема преобразователя.

К входным выводам преобразователя подключен источник 1 питания и последовательная цепь из тиристора 2, дросселя 3 и конденсатора 4. Параллельно конденсатору 4 через последовательно соединенные тиристор 5 и диод 6 подключен накопительный конденсатор 7. Между общей точкой соединения катодов тиристора 5 и диода б и общим выводом преобразовате- ля включен дроссель 8. Параллельно конденсатору 7 подключена нагрузка 9.

Для управления включением тиристоров

2 и 5 служит блок 10 управления, формирующий пару импульсов, смещенных один относительно другого на необходимый временный интервал и следующих на определенной частоте.

При подключении импульсной нагрузки преобразователь работает следующим образом.

При поступлении на управляющий электрод тиристора 2 импульса с блока 10 управления тиристор 2 включается и конденсатор 4 заряжается синусоидальным током до напряжения, близкого к удвоенному напряжению источника 1. При изменении направления зарядного тока тиристор 2 автоматически выключается и фиксирует напряжение на конденсаторе 4. Затем включается тиристор 5 и конденсатор 4 начинает перезаряжаться, При равенстве напряжения на конденсаторах 4 и 7 открывается диод 6 и энергия, накопленная в дросселе 8 в процессе перезаряда

1 конденсатора 4, перекачивается в конденсаторы 4 и 7, заряжая их до одинакового напряжения полярностью, противоположной полярности источника 1, 1095331

Составитель Ю. Спивак

Редактор К. Волощук Техред Л.Коцюбияк Корректор М. Демчик

Заказ 3615/38 Тираж 667 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 причем через тиристор 5 протекает только ток заряда конденсатора 4, что позволяет по сравнению с прототипом значительно уменьшить установленную мощность тиристора 5, так как в аналогичных преобразователях всегда С «С . По окончании. обмена энергией между дросселем 8 и кондейсаторами- 4 и 7 ток через тиристор 5 прекращается и тиристор 5 автоматически выключается. С кажцым последующим тактом, проходящим аналогичным образом, напряжение на конденсаторе

7 растет. При достижении напряжением на накопительном конденсаторе 7 задан-15 ного уровня блок 10 управления прекращает подачу импульсов на тиристоры 2 и 5 и заряд конденсатора 7 заканчивается. Затем производится разряд конденсатора 7 на импульсную нагрузку 9 и цикл заряда накопительного конденсатора 7 повторяется.

Наличие дополнительного дросселя в предлагаемом преобразователе поз воляет по сравнению с прототипом не только сократить требуемую мощность тиристора 5, но также разгрузить дроссель 3 и устранить возникновение недопустимо высоких значений dU на

30 тиристорах 2 и 5 выбором соответствующих значений дросселей 3 и 8 и конденсатора 4.

Преобразователь может работать и от источника переменного напряжения.

В этом случае для обеспечения работоспособности преобразователя необходимо, чтобы собственная частота колебательного контура 1. С4 была значи- тельно больше частоты питающего напряжения, а момент включения тирис" тора 2 синхронизирован с определенной фазой переменной ЭДС.

Работа преобразователя на непрерывную нагрузку не отличается от описанной за исключением того, что преобразователь в этом случае работает в непрерывном режиме, обеспечнвая непрерывный отбор энергии от источника 1 и передачу ее в конденсатор 7 и нагрузку 9 °

В тех случаях, когда для питания непрерывной нагрузки предъявляются повышенные требования к качеству питания, преобразователь может содержать различные фнльтровые цепи, включенные между конденсатором 7 и нагрузкой 9.