Преобразователь постоянного напряжения

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ае 01) 3 5п Н 02 И 3/135

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ЯЬ 4 @ -»» -уд (21) 3642907/24-07 (22) 21.09.83 (46) 23.10.84. Бюл. й- 39 (72) P.Х. Гизатуллин (71) Уфимский ордена Ленина авиационный институт им. Орджоникизде (53) 621. 314. 1 (088. 8) (56) 1. Чиженко И.M. Справочник по преобразовательной технике. "Высшая школа", 1974, с. 264.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Ф 3369791/24-07, кл. Н 02 М 3/135, 1981. (54) (57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий три основные цепочки, каждая из которых состоит из последовательно соединенных . накопительного индуктивного элемента и рабочего тиристора, катод которого соединен с первым выходным выводом, являющимся общим с одним из входных выводов, его анод через диод соединен со вторым выходным выводом, а параллельно рабочему тиристо-, ру включены последовательно соединенные обратный диод и индуктивный элемент, дополнительные тиристоры, каждый из которых соединен анодом с анодом соответствующего рабочего тиристора и катодом соответствующего обратного диода, а катодом — с одной из обкладок коммутирующего конденсатора, другая обкладка которого соединена с первым выходным выводом, причем параллельно коммутирующему конденсатору включена вспомогательная цепочка из последовательно соединенных вспомогательных тиристоров и индуктивного элемента, а параллельно выходным выводам включен выходной конденсатор, отличающийся тем, что, с целью уменьшения весогабаритных показателей и повышения надежности, свободный конец индуктивного элемента каждой из указанных основных цепочек соединен с катодом дополнительного диода, анод которого соединен с другим входным выводом.

1120465

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано во всех областях народного хозяйства, где требуется преобразование электроэнергии. 5

Известен преобразователь напряжения, содержащий выходной импульсный трансформатор, к первичной обмотке которого подключены два тиристора, которые через дроссель подключены к источнику тока. к выходу этих же обмоток подключены обратные диоды, параллельно к выходному импульсному трансформатору подключен конденсатор (11 . IS

Недостатками такого преобразователя напряжения являются двойное преобразование энергии и большие габариты вследствие использования трансформатора. 20

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату, является преобразователь постоянного напряжения, содер жащий три основные цепочки, каждая из которых состоит из последовательно соединенных накопительного индуктивного элемента и рабочего тиристора, катод которого соединен с пер" вым выходным выводом, являющимся общим с одним из входных выводов, его анод через диод соединен со вторым выходным выводом, а параллельно рабочему тиристору включены последо35 вательно соединенные обратный диод и индуктивный элемент, дополнительные тиристоры, каждый из которых соединен анодом с анодом соответствующего рабочего тиристора и като40 дом соответствующего обратного диода. а катодом — с одной из обкладок коммутирующего конденсатора, другая обкладка которого соединена с первым выходным выводом, причем парал45 лельно коммутирующему конденсатору включена вспомогательная цепочка из последовательно соединенных вспомогательных тиристоров и индуктивного элемента, а параллельно вы50 ходным выводам включен выходной конденсатор 12J.

Недостатками известного устройства являются большие весогабаритные показатели и стоимость вслед- 55 ствие использования коммутирующего конденсатора большой емкости, недостаточно высокая надежность.

Целью изобретения является уменьшение весогабаритных показателей и повышение надежности преобразователя постоянного напряжения .

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователе постоянного напряжения, содержащем три основные цепочки, каждая из которых состоит из последовательно соединенных накопительного индуктивного элемента и рабочего тиристора, катод которого соединен с первым выходным выводом, являющимся общим с одним из входных выводов, его анод через диод соединен со вторым выходным выводом, а параллельно рабочему тиристору включены последовательно соединенные обратный . диод и индуктивный элемент, дополнительные тиристоры, каждый из которых соединен анодом с анодом соответствующего рабочего тиристора и катодом соответствующего обратного диода, а катодом - с одной из обкладок коммутирующего конденсатора. другая обкладка которого соединена с первым выходным выводом, причем параллельно коммутирующему .конденсатору включена вспомогательная цепочка из последовательно соединенных вспомогательных тиристоров и индуктивного элемента, а параллельно выходным выводам включен выходной конденсатор, свободный конец индуктивного элемента каждой из указанных основных цепочек соединен с катодом дополнительного диода, анод которого соединен с другим входным выводом..

На чертеже изображена схема преобразователя постоянного напряжения.

Преобразователь постоянного напряжения состоит из трех цепочек, каждая иэ которых включена параллельно . входным выводам и состоит из последовательно соединенных диода 1 (2 и 3) накопительного индуктивного элемента 4 (5 и 6) и рабочего тиристора 7 (8 и 9), параллельно которому включены последовательно соединенные обратный диод 10 (11 и 12) и индуктивность 13 (14 и 15), тиристор 16 (17 и 18) и коммутирующий конденсатор 19, параллельно последнему подключены вспомогательный тиристор 20 и вспомогательная индуктивность 21, параллельно рабочему тиристору 7 (8 и 9) через дополнительный диод 22

1120465 (Z3 и 24) подключены параллельно соединенные выходной конденсатор 25 н нагрузка 26.

Преобразователь постоянного напря. жения работает следующим образом., Необходимо первоначально зарядить коммутирующий конденсатор 19 путем о открывания дополнительного тристора 16 (17 и 18). После заряда коммутирующего конденсатора 19 тиристор 1О

16 закрывается. После закрывания тиристора 16,открывается рабочий тиристор 7 и вспомогательный тиристор .. 20. При открывании рабочего тиристора 7 на накопительном индуктивном 1S элементе 4 накапливается магнитная энергия, а при открывании вспомогательного тиристора 20 коммутирующий конденсатор 19 заряжается на обратную полярность по цепи: коммутирую- 20 щий конденсатор 19 — вспомогательный тиристор 20 — индуктивный элемент

21. После открывания рабочего тиристора 7 в определенной последовательности открываются рабочие тиристоры 25

8 и 9, при этом происходит накопление энергии на накопительных индуктивных элементах 5 и 6. В дальнейшем открывается тиристор

16, его открывание приводит к закрыванию рабочего тиристора 7, в это время другие рабочие тиристоры 8 и 9 остаются открытыми, так как обратное напряжение прикладывается первоначально только к рабочему тиристору 7, так как ток через накопительные индуктивные элементы

4-6 не может измениться скачком, и дополнительно введенные диоды 2 и 3 препятствуют протеканию тока коммути 40 рующего конденсатора 19 через обратные диоды 11 и 12 и индуктивности

14 и 15. Обратное напряжение на рабочих тиристорах не возникает, следовательно, рабочие тиристоры 8 и 9 остаются открытыми. Поэтому все первоначальное обратное напряжение прикладывается к рабочему тиристору 7 и закрывает его. Накопленная на накопительном индуктивном элементе 4 энергия после закрывания рабочего THpHcTbps 7 отдается через диод

22 нагрузке 26 и вспомогательному конденсатору 25 . После .отдачи дополнительной энергии рабочий тиристор 7 открывается. При этом напряжение на нагрузке-26 в несколько раз превышает напряжение источника питания. Работа в двух других цепочках происходит аналогично работе первой цепочки. В сравнении с базовым объектом, в качестве которого принят многофазный тиристорный широтно-импульсный преобразователь- (1) предлагаемое устройство позволяет уменьшить вес, габариты, стоимость устройства, повысить его КПД и надежность за счет введения диодов.

Введение диодов препятствует перезаряду коммутирующего конденсатора при -закрывании одного из рабочих тиристоров через обратные диоды двух других цепочек, что препятствует возможному ложному закрыванию рабочих тиристоров. Это приводит к увеличению надежности схемы. Кроме того, перезаряд коммутирующего конденсатора через другие цепи создает ненужные для работы схемы дополнительные потери, и этот перезаряд требует дополнительной емкости для коммутирующего конденсатора, в которой также нет необходимости, так как приводит к увеличению габаритов, веса и стоимости преобразователя постоянного напряжения .

ВНИИПИ Заказ 7757/43 Тираа 666 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4