Преобразователь постоянного напряжения в постоянное

 

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано для заряда накопительных конденсаторов большой энергоемкости. Целью изобретения является улучшение массогабаритных показателей. Устр-во содержит m трансреакторов 7.1-7.т/2 и 8.1-8.т/2, вторичные обмотки которых через диоды 9.1-9.т/2 и 10.1-10.т/2 включены параллельно цепи нагрузки 11. Схема коммутации включает в себя конденсатор 6, коммутирующие тиристоры 3 и 4 и дроссель 5. Силовые тиристоры 1.1-1.т/2 и 2.1-2.т/2 соединены последовательно с первичными обмотками трансреакторов . Для заряда трансреакторэ импульсы управления подаются, например, на тиристорах 1.1 и 3. Когда ток достигнет заданной величины, импульс управления подается на тиристор 4, тиристор 3 выключается . После запирания тиристоров 1.1 и 4 энергия, запасенная в трансреакторе 8.1, отдается в нагрузку. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю Н 02 M 3/315

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ у fll г (21) 4484076/07 (22) 19.09.88 (46) 28.02.91. Бюл. М 8 (71) Филиал Всесоюзного электротехнического института им. В.И. Ленина в г, Истра (72) К.Ю. Васильченко, В.Г, Филиппов и В.Г. Филиппов (53) 621.314.57(088.8) (56) Гусев О.А. и др. Импульсные источники питания с комбинированными накопителями энергии. — В сб.: Электрофизическая аппаратура, вып. 14, 1976, с. 143, Авторское свидетельство СССР

N. 1467695, кл. Н 02 М 3/315, 1986. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО

НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ (57) Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано для заряда накопительных конденсаторов. Ж 1631676 А1 большой энергоемкости. Целью изобретения является улучшение массогабаритных показателей. Устр-во содержит m трансреакторов 7.1 — 7ю!2 и 8.1 — 8.m/2, вторичные обмотки которых через диоды 9.1 — 9,m/2 и

10.1-10.m/2 включены параллельно цепи нагрузки 11. Схема коммутации включает в себя конденсатор 6, коммутирующие тиристоры 3 и 4 и дроссель 5. Силовые тиристоры

1.1-1,m/2 и 2.1-2.m/2 соединены последовательно с первичными обмотками трансреакторов. Для заряда трансреактора импульсы управления подаются, например, на тиристорах 1.1 и 3. Когда ток достигнет заданной величины, импульс управления подается на тиристор 4, тиристор 3 выклlo чается. После запирания тиристоров 1.1 и 4 энергия, запасенная в трансреакторе 8.1, отдается в нагрузку, 2 ил.

Изобретение относится к преобразовательной техни:e; может быть использовано для заряда накопительных конденсаторов большой энергоемкости.

Цель изобретения — улучшение массогабаритных показателей.

На фиг. 1 показана принципиальная схема m-тактного преобразователя напряжения; на фиг. 2 — диаграмма его работы, где ! — ток, U — напряжение соответствующих элементов, Uy — импульсы управления, Ucic— напряжение. и ток конденсатора.

Преобразователь напряжения содержит m силовых тиристоров 1.1 — 1.m/2 и 2.12 m/2, два коммутирующих тиристора 3 и 4, коммутирующие дроссель 5 и конденсатор

6, m трансреакторов 7.1 — 7.m/2 и 8.1 — 8ю/2, m выпрямительных диодов 9.1-9 m/2 и

10,1 — 10.m/2, нагрузку 11, например накопительный конденсатор, и блок 12 управления. Блок 12 управления, обеспечивающий заданный алгоритм включения тиристоров, может быть реализован, например, на основе программируемых постоянных запоминающих устройств.

Принцип работы m-тактного преобразователя (фиг, 1) заключается в следующем.

В исходном состоянии на схему подано напряжение питания, тиристоры 1-4 закрыты, ток в трансформаторах 7, 8 отсутствует, а напряжение на коммутирующем 6 и накопительном 11 конденсаторах равно нулю. В момент t< (фиг. 2) управляющие импульсы подаются на тиристоры 3 и 2.1. Начинается заряд коммутирующего конденсатора 6 и трансреактора 7.1 по цепи; +Un, трансреактор 7.1, тиристор 2.1, дроссель 5, коммутирующий конденсатор 6, тиристор 3, -U<. В момент t1 достижения напряжением на коммутирующем конденсаторе 6 значения

UFM + UH

Оn+ и где UA — напряжение источника питания;

UrM — импульсное прямое напряжение выпрямительного диода;

U< — напряжение на нагрузке;

n — коэффициент трансформации трансреэктора, открывается диод 9.1 и энергия, запасенная в трансреакторе 7.1, отдается в нагрузку 11, например накопительный конденсатор. Одновременно происходит быстрая отдача энергии дросселя 5 коммутирующему конденсатору 6, который дозаряжается до напряжения несколько большего. чем

Огм+ UH (Он+ " ), что приводит к запиранию тиристоров 3 и 2.1. На этом заканчивается процесс "предварительного" заряда коммутирующего конденсатора 6 с полярностью, показанной на фиг, 1 в скобках.

При этом, как правило, емкость накопительного конденсатора 11 во много раз превышает емкость коммутирующего конденсатора 6, а индуктивность дросселя 5 во много раз меньше индуктивности трансреактора 7.1, поэтому дозаряд коммутирующего конденсатора 6 происходит значительно быстрее, чем разряд трэнсреактора 7.1. Это приводит к появлению запирающего напряжения на тиристорах 3 и 2,1 на время, достаточное для восстановления

15 их запирающих свойств.

Через определенный интервал времени

Тз {фиг. 2) относительно to импульсы управления подаются на тиристоры 1,1 и 3. Начинается заряд трэнсреактора 8,1 по цепи:

+Un, трэнсреактор 8.1, тиристор 1,1, тиристор 3, -Un, Минимальная длительность интервала

Тз ограничена условием надежного восстановления запирающих свойств тиристора

2,1 к моменту достижения током трансреэктора 8,1 заданной величины, а максималь30

55 ная длительность не ограничена.

В момент 1з (фиг. 2), когда ток в трансреакторе 8,1 достиг заданной величины, импульс управления подается нэ тиристор 4.

Напряжение коммутирующего конденсатора 6 прикладывается к тиристору 3 и закрывает его, Начинается перезаряд коммутирующего конденсатора 6 по цепи: +U<, трансреактор 8,1, тиристор 1.1, конденсатор 6, дополнительный дроссель 5, тиристор

4, -О . В результате перезаряда коммутирующего конденсатора 6 до напряжения, несколько превышающего порог отпирания выпрямительного диода 10.1, с полярностью, показанной на фиг. 1 без скобок, тиристоры 1.1 и 4 закрываются и энергия, запасенная в трансреакторе 8,1, отдается в нагрузку.

Кроме того, включение в работу очередного трансреактора осуществляется со сдвигом на период Тг импульсов блока 12 управления относительно начала заряда предыдущего. Минимальная величина Тг определяется временем нарастания тока в предыдущем трансреакторе от нуля до заданной величины, а максимальная величина в принципе не ограничена. Заряд трансреакторов в группах (фиг. 1) производится поочередно, например в такой последовательности: 7,1, 8.1, 7.2, 8.2 и т.д.

По фронту очередного импульса управления включаются тиристоры 4 и 2.2. Начинается заряд трансреактора 7.2 по цепи;

+ U, трэнсреактор 7.2, тиристор 2.2, тири1631676

Формула изобретения

Преобразователь постоянного напряжения в постоянное, содержащий m-трансреакторов, первичные обмотки которых подключены первыми выводами к положи1ф5

t/ó4 (ф

Цу в

Составитель И.Жервбина

Редактор М.Келемеш Техред М.Моргентал Корректор А.Осауленко

Заказ 554 Тираж 381 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушакая наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 стор 4, -U . В момент достижения током трансреактора 7.2 необходимой величины включается тиристор 3. Происходит запирание тиристора 4 и начинается перезаряд коммутирующего конденсатора 6 аналогично описанному процессу. Далее процессы в преобразователе повторяются, причем очередной заряд первого трансреактора начинается после его разряда на нагрузку в момент равенства нулю разрядного тока (т4 HB фиг. 2). тельному входному выводу, а вторыми выводами — к анодам соответствующих тиристоров, причем вторичные обмотки трансреакторов через выпрямительные

5 диоды подключены параллельно цепи нагрузки, а также последовательная коммутирующая LC-цепочка и два коммутирующих тиристора, отличающийся тем, что, с целью улучшения массогабаритных пока10 зателей, катоды тиристоров объединены в две группы по m/2 тиристоров, каждая из которых через соответствующий коммутирующий тиристор подключена к отрицательному входному выводу, а между

15 анодами коммутирующих тиристоров включена указанная последовательная LC-цепочка.