Преобразователь постоянного напряжения в постоянное

 

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в качестве высоковольтного источника питания. Цель изобрения - расширение функциональных возможностей и повьппение КПД. Преобразователь содержит последовательно соединенные каскады умножения напряжения . Каждый каскад дополнительно снабжен на входе и выходе индуктивными элементами и диодом, включенном в обратном направлении между выводом выходного индуктивного элемента, соединенного с разделительным тиристором и вторым выходом каскада.Индуктивные элементы формируют токи,протекаю Цие через них, в синусоидальные импульсы. Диоды служат для передачи оставшейся энергии в индуктивности в следующий каскад в момент перехода напряжения последовательно соединенных конденсаторов каскада умножения через нуль. Это приводит к тому, что энергия полностью за каткдый цикл передается со входа на выход. При этом, уменьшается время заряда емкостной нагрузки и потери энергии, а также обеспечивается равномерная во времени нагрузка на источник напряжения . 2 ил. (Л 00 ;о и

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 Н 02 M 3/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3920643/24-07 (22) 02.06.85 (46) 29.02.88. Бюл. й" 8 (71) Научно-производственное обьединение по рудной геофизике "Рудгеофизика" (72) А.А.Романов, N.Н.Кузнецов, М.Г.Риммар, Ю.В.Коробьин и А.В.Красов (53) 621.314.1(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 875561, кл. Н 02 М 7/10, 1979.

Авторское свидетельство СССР

9 955428, кл. Н 02 М 3/18, 1980. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО

НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ (57) Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в качестве высоковольтного источника питания. Цель изобрения — расширение функциональных возможностей и повьппение КПД. Преобра„„SU„„13?7982 А 1 зователь содержит последовательно соединенные каскады умножения напряжения. Каждый каскад дополнительно снабжен на входе и выходе индуктивными элементами и диодом, включенном в обратном направлении между выводом выходного индуктивного элемента, соединенного с разделительным тирис" тором и вторым выходом каскада.Индуктивные элементы формируют токи,протекаюшне через них, в синусоидальные импульсы. Диоды служат для передачи оставшейся энергии в индуктивности в следующий каскад в момент перехода напряжения последовательно соединенных конденсаторов каскада умножения через нуль. Это приводит к тому, что энергия полностью sa каждый цикл передается со входа на выход. При этом, уменьшается время заряда емкостной нагрузки и потери энергии, а также обеспечивается равномерная во времени нагрузка на источник напряжения. 2 ил.

1377982

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве высоковольтного источника питания, например, для заряда емкостного накопителя.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей и повышение КПД.

На фиг. 1 представлена блок-схема 10 преобразователя постоянного напряже" ния в постоянное;на фиг. 2 — электрическая схема умножения напряжения одного каскада преобразователя.

Преобразователь (фиг. 1) состоит 15 из низковольтного выпрямителя 1, к выходу которого подключен фильтр из индуктивного элемента 2 и конденсатора 3. К выходу фильтра через последовательно соединенные формиру- 20 ющий индуктивный элемент 4 и разделительный тиристор (ключ) 5, а также через развязывающий тиристор (ключ)

6, соединенный с развязывающим тиристором (ключом) 7, подключены последо- 25 вательно соединенные каскады 8,9,...

N умножения напряжения. К выходу преобразователя подключен выходной конденсатор 10. Схема умножения каждого каскада (фиг. 2) включает 30 последовательно соединенные первое

11 и последующие 12 звенья, последнее из которых через разделительный тиристор (ключ) 13 и формирующий индуктивный элемент (индуктивность) 14 35 соединен с первым выходом каскада.

Каждое звено включает конденсатор 16.

Между разноименными обкладками конденсаторов 16 предыдущего и последующего звеньев включен разрядный тирис- 40 тор (ключ) 17. Диод 15 включен между вторым выходом каскада и катодом тиристора 13.

Нижняя цепь звеньев состоит из тиристоров (ключей) 18, а верхняя цепь — из диодов 19.

Преобразователь постоянного напряжения в постоянное работает следующим образом.

С выпрямителя 1 напряжение подает- 50 ся на индуктивно-емкостной фильтр образованный конденсатором 3 и индуктивностью 2.

Ключи, которые могут быть выполнены в виде последовательно соединенных тиристоров поочередно включаются и выключаются следующим образом.

Сначала включаются разделительный ключ 5, ключи 18 звеньев четных каскадов 8, ключи 17 звеньев и разделительный ключ 13 нечетных каскадов

9 и развяэывающий ключ 6. Затем перечисленные ключи выключаются и включаются ключи 17 звеньев и разделительный ключ 13 четных каскадов 8, ключи

18 звеньев нечетных каскадов 9 и развязывающий ключ 7. Индуктивности

4 и 14 формируют токи, протекающие через них, в синусоидальные импульсы, а диоды 15, включаясь в момент перехода напряжения последовательно соединенных конденсаторов 16 через ноль, передают в следующий каскад оставшуюся в этот момент в индуктивности энергию. В результате энергия выходного конденсатора !0 возрастает каждый цикл работы ключей на величину (без учета потерь) Иц = 2пС U где n — число звеньев первого каскада; С вЂ” емкость конденсатора звена первого каскада; U — напряжение конденсатора фильтра.

Развязка фаз питающей сети от общей точки источника осуществляется ключами 6 и 7,. работающими в противофазе.

Формула изобретения

Преобразователь постоянного напряжения в постоянное, содержащий включенные между входными и выходными выводами для подключения соответственно источника постоянного напряжения и нагрузки каскады умножения напряжения, каждый из которых состоит из верхней цепи, включающей и-1 последовательно соединенных ключевых элементов, нижней цепи из и-1 последовательно соединенных управляемых ключевых элементов,п конденсаторов, из которых первый и последний включены соответственно между первыми и последними ключевыми элементами .укаэанных цепей, а каждый из остальных конденсаторов включен между соответствующими парами общих точек соединения двух ключевых эле- ментов верхней и двух ключевых элементов нижней цепей, а также двух разделительных и двух развязывающих управляемых ключевых элементов, причем первый разделительный ключевой элемент включен последовательно с первым ключевым элементом верхней цепи, второй — последовательно с последним ключевым элементом верхней цепи, первый развязывающий ключевой

1377982 элемент включен последовательно с первым управляемым ключевым элементом нижней цепи, второй развязывающий ключевой элемент включен в том же направлении,что и первый, между вторым выходом каскада и общей точкой соединения первого конденсатора и первого управляемого ключевого элемента нижней цепи, а между разно- )0 именными обкладками каждого последующего и предыдущего конденсаторов включен разрядный управляемый ключевой элемент, о т л и ч а ю щ и й— с я тем,что, с целью расширения j5 функциональных возможностей и повышения КПД, все каскады соединены последовательно,в каждом каскаде в верхней цепи в качестве ключевых элементов использованы диоды, а в качестве управляемых ключевых элементов тиристоры и дополнительно введены два индуктивных элемента и дополнительный диод, причем первый индуктивный элемент включен в верхнюю цепь межпу анодом первого разделительного тиристора и первым входом каскада, второй вход которого образован катодом первого развязывающего тиристора, второй индуктивный элемент включен между катодом второго разделительного тиристора верхней цепи и первым выходом каскада, дополнительный диод анодом соединен с вторым выходом каскада,а катодом — с общей точкой соединения второго индуктивного элемента с вторым разделительным тиристором.

1377982

Составитель Л.Устинкина

Техред М.Дидык

Редактор И.Сегляник

Корректор А.Ворович

885/52 Тираж 665

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4