Преобразователь постоянного напряжения в постоянное с умножением напряжения

 

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в качестве вторичного источника питания радиоэлектронных устройств. Цель изобретения - повышение экономичности и надежности. . Преобразователь содержит включенный между цепью источника постоянного напряжения и цепью нагрузки умножитель напряжения, блок для выключения 5 + о/ л: -Wразрядных тиристоров умножителя (БДВРТУ), выходной конденсатор, включенный между выходными выводами. БДВРТУ состоит из тиристора 10, конденсатора 11, диодов 14, 15 и управляемых ключевых элементов 12,16. БДВРТУ включен между входными 1,2 и выходным 4 выводами преобразователя . Общая точка управляемых ключевых элементов 16, 12 через конденсатор 11 и общую точку катода диода 14 и катода тиристора 10 подключена к шине 9 умножителя напряжения. Введение БДВРТУ обеспечивает гарантированное выключение тиристоров при любой нагрузке, вплоть до холостого хода. При этом энергия на выключение тиристора 10, определяемая напряжением на конденсаторе 1I, мала. Это исключает потери энергии -при работе на маломощные, слаботочные нагрузки и возможности сбоя в работе преобразователя. 7 / J -о + Ш (/) ГУ -О fC fS ю

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) (5!) 4 Н 02 М 3/07

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3894757/24-07 (22) 05.05.85 (46) 07.02.87. Бюл. ¹ 5 (72) Л.С.Гольдич, А.И.Пипко, Л,Н.Шелихов и В.В.Шмырев (53) 62).314.5 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 391706, кл. Н 02 M 7/10, 1973.

Авторское свидетельство СССР № 1050065, кл. Н 02 M 7/10, 1981. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО

НАПРЯЖЕНИЯ B ПОСТОЯННОЕ С УМНОЖЕНИЕМ

НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к облас— ти электротехники и может быть использовано в качестве вторичного источника питания радиоэлектронных устройств, Цель изобретения — повы.шение экономичности и надежности.

Преобразователь содержит включенный между цепью источника постоянного напряжения и цепью нагрузки умножитель напряжения, блок для выключения

5 разрядных тиристоров умножителя (БДВРТУ), выходной конденсатор, включенный между выходными выводами.

БДВРТУ состоит из тиристора 10, конденсатора 11, диодов 14, 15 и управляемых ключевых элементов 12,16.

БДВРТУ включен между входными 1,2 и выходным 4 выводами преобразователя. Общая точка управляемых ключевых элементов 16, 12 через конденсатор

11 и общую точку катода диода 14 и катода тиристора 10 подключена к шине 9 умножителя напряжения. Введение БДВРТУ обеспечивает гарантированное выключение тиристоров при любой нагрузке, вплоть до холостого хода. При этом энергия на выключение тиристора 10, определяемая напряжением на конденсаторе 11, мала. Это исключает потери энергии при работе на маломощные, слаботочные нагрузки и возможности сбоя в работе преобразователя.

1288842

Изобретение относится к электротехнике и преобразовательной технике и может быть использовано в качестве вторичного источника питания радиоэлектронных устройств при необходимости преобразования низкого постоянного напряжения в высокое.

Цель изобретения — повьппение экономичности и надежности преобразователей напряжения за счет исключения потери энергии при работе на маломощные, слаботочные нагрузки и возможности сбоя в работе преобразователя, I

На чертеже дана электрическая схема преобразователя.

Преобразователь содержит входнь.е

1 и 2 и выходные 3 и 4 выводы, К ним через входные 5 и 6 и выходную 20

7 шины подключен умножитель 8 напряжения. Его вторая выходная шина 9 соединена с общей точкой соединения тиристора 10 и конденсатора 11, Тиристор 10 согл асно включен между вы- 25 ходным выводом 4 и шиной 9. С общей точкой соединения тиристора 10 и вывода 4 соединен первый управляемый ключевой элемент 12. Его второй вывод соединен с конденсатором 11. 30

Ключевой элемент ) 2 имеет электрод ,13 управления. Первый диод 14 анодом соединен с положительным входным выводом 1 а катодом — с общей точкой соединения конденсатора 11 и тирис— тора 10. Второй диод 15 катодом соединен с отрицательным входным выводом

2, а анодом — с одним из выводов второго управляемого ключевого элемента

16. Его второй вывод соединен с об- !О щей точкой соединения конденсатора 1) и ключевого элемента 12. Ключевой элемент 16 имеет электрод 17 управления. Параллельно выходным выводам

3 и 4 подключен дополнительный кон. денсатор 18. Диоды 14 и 15, конденсатор 11, тиристор 10 и управляемые ключевые элементы 12 и 16 образуют блок для выключения разрядных тиристоров. Умножитель 8 напряжения име- gp ет входы 19 и 20 управления.

Для упрощения на схеме не показаны выпрямитель, подающий на выводы 1 и

2 входное напряжение, нагрузка, которая подключается к выходам 3 и 4 и блок управления, управляющие сигналы с которого подают на умножитель напряжения 8, тиристор 10 ключевые элементы 12 и 16.

Преобразователь работает следующим образом.

В исходном состоянии накопительные конденсаторы в умножителе 8 и конденсаторы 11 и 18 разряжены, Все клю— чи и тиристоры закрыты.

Сигналом, подаваемым с блока управления на вход 19, полупроводниковые элементы в умножителе 8 открываются и накопительные конденсаторы через выводы 1 и 2 параллельно заряжаются от .выпрямителя. Одновременно сигналом на электрод 17 управления открывается ключевой элемент 16 и происходит заряд конденсатора ll от того же выпрямителя через диоды 14 и )5. Во время заряда тиристоры в умножителе 8, соединяющие накопительные конденсаторы в последовательную цепь, тиристор 10 и ключевой элемент 12 закрыты.

После достижения необходимого уровня напряжения на накопительных конденсаторах в умножителе 8 и конденсаторе 11 ключевой элемент 16 и полупроводниковые элементы в умножителе 8 закрываются.

Сигналом, подаваемым с блока управления на вход 20 умножителя 8 и управляющий электрод тиристора 10, накопительные конденсаторы соединяются последовательно, происходит заряд конденсатора 18 и работа на нагрузку преобразователя.

Для принудительного закрывания тиристоров в умножителе 8 сигналом с блока управления на электрод 13 открывается ключевой элемент 12.

Напряжение на конденсаторе 11 прикладывается плюсом к катоду тиристора и минусом к аноду тиристора 10 и он выключается. Длительность импульса управления на ключ 12 выбирается на 20-30Х больше времени закрывания тиристора 10 с тем, чтобы обеспечить его гарантированное закрытие (100 мкс).

После окончания импульса управления ключевой элемент 12 закрывается, ток через нагрузку и конденсатор 18 прерывается и тиристоры в умножителе

8, соединяющие накопительные конденсаторы 8 в последовательную цепь, выключаются.

Теперь накопительные конденсаторы в умножителе 8 и конденсатор 11 снова подзаряжаются от выпрямителя четрез выводы 1 и 2. На это время наг1288842

Составитель Л,устинкина

Редактор С.Патрушева Техред Л.Сердюкова Корректор С,Шекмар

Заказ 7820/54

Тираж 683 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г,Ужгород, ул.Проектная,4 рузка питается через выводы 3 и 4 от конденсатора 18, Затем подзаряд прекращается и цикл повторяется.

Так как в процессе разряда суммарно высокое напряжение на конденсаторе 18 различается лишь на величи— . ну падения напряжения на открытых . тиристорах в умножителе 8 и тиристоре 10, т,е. примерно на несколько десятков вольт, то для надежного ®0 закрывания тиристора 10 напряжение на конденсаторе ll может иметь примерно такую же величину, что определяет длительность открытого состояния ключевого элемента 16. 15

После закрывания тиристора 10 и ключевого элемента 12 напряжение на тиристоре 10 составляет не более

100 В, что надежно выдерживает прак— тически любой тиристор ° 20

Поэтому выключение тиристоров в умножителе 8 гарантировано при любой нагрузке — большой или малой— вплоть до холостого хода.

Энергия на выключение тиристора

10 определяется напряжением на конденсаторе lf и поэтому мала.

В предлагаемом устройстве исключены потери энергии при работе на маломощные, слаботочные нагрузки

3D и возможность сбоя в работе преобразователя, что значительно повышает его экономичность и надежность.

Ф о р м ул а и з о б р е- т е н и я

Преобразователь постоянного напряжения в постоянное с умножением напряжения, содержащий положительные и отрицательные входные и выходные выводы для подключения соответственно источника постоянного напряжения и нагрузки и включенный между цепью источника постоянного напряжения и цепью нагрузки умножитель напряжения, включающий накопительные конденсаторы, которые через полупроводниковые элементы подключены к входным выводам параллельно источнику постоянного напряжения, а через разрядные тиристоры — последовательно с целью нагрузки, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности и надежности, дополнительно введены конденсатор, включенный между выходными выводами, и блок для выключения разрядных тиристоров, включающий два диода, цепь из последова- тельно соединенных конденсатора и первого управляемого ключевого элемента, зашунтированную тиристором, согласно включенным между одним из выходов умножителя напряжения и однополярным с ним выходным выводом, и второй управляемый ключевой элемент, причем первый диод анодом соединен с положительным входным выводом, а ка poM — с общей точкой соединения указанных тиристора и конденсатора, второй диод катодом соединен с отрицательным входным выводом, а анодом через второй управляемый ключевой элемент — с общей точкой соединения указанных конденсатора и первого управляемого элемента.