Бестрансформаторный регулируемый преобразователь переменного напряжения в постоянное

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве бестрансформаторного источника питания. Цель изобретения - упрощение и повышение надежности. Устройство состоит из делителя 3 напряжения, включенного через зарядные 4, 5 и разрядные 6, 7 тиристоры между выходом выпрямителя 1 с фильтром 2 и через DLC-фильтр цепью нагрузки 10. Каждый из тиристоров 6, 7 дополнительно зашунтирован цепочкой из последовательно соединенных вспомогательного зарядного 17(19) и коммутирующего 18(20) тиристоров, включенной в проводящем направлении. Между общими точками соединения тиристоров указанных цепочек включен коммутирующий конденсатор 21. Параллельно выходу делителя 3 напряжения включена цепочка из накопительного конденсатора 11 и стабилитрона 12, зашунтированного первичной обмоткой 13 импульсного трансформатора 14. Вторичные обмотки 15, 16 этого трансформатора включены в цепи управления тиристоров 6, 7 соответственно. Указанное выполнение устройства обеспечивает надежную гальваническую развязку питающей сети и нагрузки 10, а также надежную работу тиристоров 4 - 7 за счет использования конденсатора 11, стабилитрона 12 и импульсного трансформатора 14, т.к. исключается оновременное открытие тиристоров 4, 5 и 6, 7. 2 ил.

СОЮЗ С08ЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Н 02 М 7/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A ВТОРСНОМ,К СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

tl0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 46512! 8/24-07 (22) 26. 12. 88 (46) 07. 11,90, Бюл. У 41 (71 } Специальное конструкторское б оро Физико-технического института им. А.Ф,Иоффе АН СССР (72) В.И.Балалыкин, И.Ф,Иванов, П.E.Конченков и В.Д.Пономаренко (53) 621 ° 314,54(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1279026, кл, H 02 M 3/07, 1986.

Автор ское с виде т ель ст во СССР

9 1305815, кл. Н 02 M 3/07, 1985.

Авторское свидетельство СССР

У 1171938, кл. Н 02 М 7/12, 1982.

„„80„„1605300 А I

2 (54) БЕСТРАНСФОРИАТОРНЫЙ РЕГУЛИРУЕМЫЙ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЗКЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве бестрансформаторного источника питания. Цель изобретения — упроцение и повьппение надежности. Устройство состоит из делителя 3 напряжения, включенного через зарядные 4, 5 и разрядные 6,7 тиристоры между выходом выпрямителя 1 с фильтром 2 и через DLC-фильтр цепью нагрузки 10.

Каждый иэ тирнсторов 6,7 дойолнитель1605300

50 но зашунтирован цепочкой иэ последовательно соединенных вспомогательно-го зарядного 17(19) и коммутирующего

)8(20) тиристоров, включенной в проводящем направлении. Между обшими точками соединения тиристоров указанных цепочек включен коммутирующий конденсатор 21. Параллельно выходу делителя 3 напряжения включена цепоч. — 10 ка из накопительного конденсатора 11 и стабилитрона 12, зашунтированного первичной обмоткой 13 импульсного

11эобретение относится к электротехнике,, а именно к регулируемым ис-. точникам питания с бестрансформатор20 ным преобразованием переменного напряжения в постоянное, Цель изобретения — упрощение и повьппение надежности.

На фиг. 1 представяeHa схема пред- 25 лагаемого бестрансформаторного регу- .

1 лируемого преобразователя переменного напряжения в постоянное; на фиг.2эпюры напряжений, поясняющие принцип р або ты.

Бестрансфарматорный регулируемый преобразователь (фиг. 1) содержит сетевой выпрямитель 1, фильтр 2 выпря. мителя, диодно-конденсаторный делитель 3 напряжения, подключенный к

35 фильтру 2 выпрямителя через первый и второй эаряцные тиристоры. 4 и 5 и через первый и второй разрядные тиристоры 6 и 7 к входу С-фильтра 8, выход которого соединен с датчиком

9 напряжения и нагрузкой 10. Параллельно диодно-конденсаторному делите-лю 3 подключены последовательно соединенные накопительный конденсатор 11 и стабилитрон 12, Первичная обмотка 4

13 импульсного трансформатора 14 подключена к стабилитрону 12, вторичные обмотки 15 и 16 импульсного трансформатора 14 соединены соответственно с управляющими электродами первого и второго разрядных тиристоров б и 7.

Вспомогательный зарядный и. коммутирующий тиристоры 17 — 20 попарно соединены согласно-последовательно и свободными силовыми электродами подключены в проводящем направлении к разрядным тиристорам б и 7, а к их общим точкам подключены обкладки коммутирующего конденсатора 21, выхоцы трансформатора 14, Вторичные обмотки

15,16 этого трансформатора включены в цепи управления тиристоров 6 7 со--.

Ф ответственно. Указанное выполнение устройства обеспечивает надежную гальваническую развязку питающей сети и нагрузки 10, а также надежную работу тиристоров 4-7 за счет использования конденсатора 11, стабилитрона

12 и импульсного трансформатора 14, т.к. исключается одновременное открытие тиристоров.4,5 и 6,7. 2 ил. блока 22 управления тиристорами соединены с управляющими электродами зарядных 4,5 и коммутирующих 18,20 тиристоров, вход блока 22 управления тиристорами соединен с выходом датчика 9 напряжения, Бестрансформаторный регулируемый преобразователь переменного напряжения в постоянное работает следующим образом, При включении напряжения сети переменного тока блок 22 управления тиристорами формирует управляющий импульс на одновременное открытие зарядных тиристоров 4 и 5 и вспомогатнрнсторов 1 7 H 19, TIpoHcxo» дит заряд последе"ательно соединенных конденсаторов одинаковой емкости диодно-конденсаторного делителя 3 напряжения и накопительного 11 и коммутирующего 21 конденсаторов, по окончании их заряда происходит естественное выключение вспомогательных зарядных тиристоров 17 и 19 и зарядных тиристоров 4 и 5, которые отключают диодно-конденсаторный делитель 3 напряжения от фильтра 2 выпрямителя.

Папряжение на диодно-конденсаторном делителе 3 напряжения скачкообразно (фиг,2) уменьшается в и раз (n - коэффициент деления напряжения) вследствие изменения его структуры - переход конденсаторов на параллельное включение. При этом накопительный конденсатор 11, заряженный до выходного напряжения Б«(фиг.2) фильтра 2 выпрямителя, будет разряжаться через. парал- лельно соединенные стабилитрон 12 и первичную обмотку 13 импульсного трансформатора 14, что сформирует на его вторичных обмотках напряжение для включения разрядных тиристоров 6 и 7.

16053

Стабилитрон 12, включенный в направлении стабилизации дпя разрядного тока накопительного конденсатора 11, обеспечивает стабилизацию напряжения на первичной обмотке 13. Таким образом, открытие разрядных тиристоров 6 и 7 может произойти только после выключения зарядных тиристоров 4 и 5, что способствует исключению одновременнбго открытия зарядных и разрядных тиристоров и попадания напряжения сети на последующие силовые звенья, т. е. обеспечивается надежная гальваническая. развязка питающей сети и нагрузки 10 и, следовательно, один из ее выводов может быть эаэемлен. Через разрядные тиристоры 6 и 7 напряжение, уменьшенное в,п раз,будет приложено к входу DLC-фильтра 8, и по достиже- 2О нии на его выходе заданного значения с выхода делителя 9 напряжения на вход блока 22 управления тиристорами поступит сигнал, который после его сравнения с опорным напряжением будет преобразован в запускающие импульсы для открытия коммутирующих тиристоров

18 и 20, которые при своем открытии прикладывают напряжение коммутирующего конденсатора 21 к разрядным тиристорам 6 и 7 в запирающем направлении. При снижении напряжения на нагрузке 10 блок 22 управления тиристорами совместно с датчиком 9 напряжения формирует. импульсы запуска заряд.35 ных тиристоров 4 и 5, и затем процесс повторяется.

Таким образом, в схеме предлагаемого устройства благодаря наличию цепи обратной связи будет осуществлять- 40 ся регулирование (стабилиэ ация) напряжения на нагрузке 10.

Ф о р м у л а и з о б р.е т е н и я

Бестрансформаторный регулируемый преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий входные и выходные выводы для подключения питающей сети и нагрузки соответственно, выпрямитель с фильтром на выходе, соединенный входом с входными выводами, диодно-конденсаторный делитель напряжения, один вывод которого соединен с положительным выходом фильтра выпрямителя через первый зарядный тиристор и с одним из силовых электродов первого разрядного тиристора, а также датчик напряжения, включен00 6 ный между выходными выводаьw,, и блок управления тиристорами, выходы которого соединены с управляющими электродами соответствующих тиристоров, отличающий сятем, что, с целью упрощения и повышения надежности, он дополнительно снабжен DLCфильтром, вторыми зарядным и разрядным тиристорами, двумя цепочками, каждая из которых состоит из согласно-последовательно соединенных вспомогательных ..арядного и коммутирующего тиристоров, коммутиру-ющим и накопительным конденсаторами, стабчли гроном и импульсным трансформатором с одной первичной и двумя вторичными обмотками, причем вторые зарядный и разрядный тиристоры соединены согласно-последовательно и включены в проводящем направлении между вторым выходным выводом и отрицательным выходом фильтра вьГпрямителя, другой вывод диодно-конденсаторного делителя напряжения подкпючен к общей точке соединения вторых зарядного и разрядного тиристоров, к одному из выводов цепочки, образованной последовательно соединенными накопительным конденсатором и стабилитроном, зашунтированным первичной обмоткой импульсного трансформатора, и к общей точке соединения втoporo разрядноro тиристора с вспомогательным зарядным тнристором второй из указанных цепочек, включенной в проводящем направлении параллельно второму разрядному тиристору, другой вывод цепочки иэ стабилитрона и накопительного конденсатора подключен к общей точке соединения первых зарядного и разрядного тиристоров и вспомогательного зарядного тиристора первой из указанных цепочек, включенной в проводящем направлении параллельно первому разрядному тиристору, между общими точками соединения вспомогательных зарядных и коммутирующих тиристоров указанных цепочек включен коммутирующий конденсатор, вход 0 .Сфильтра соединен со свободными выводами силовых электродов, rrepsoro u второго разрядных тиристоров, а его выход — с выходньпьж выводами, первая и вторая вторичные обмотки импульсного трансформатора включены соответственно в цепь управления гервого и второго разрядных тиристоров, а цепи управления второго зарядного тиристора и вспомогательных коммутирующих

1á05300

NozГ

Составитель Л.Устинкина, Техред М.Дидык Корректор С.Шевкун

Редактор В. Бугренкова

Под пи с кое

Заказ 3457

Тираж 500

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Цроизводственно-издательский комбинат "Патент". г.Ужгород, ул. Гагарина,101 тиристоров указанных цепочек соединены с соответствующими дополнительными выходами блока управления, вход которого соединен с выходом. датчика напряжения.