"преобразователь переменного синусоидального напряжения в постоянное

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

O Il вв С А Н И Е ппв99323

ИЗОЬРЕтИНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6!) Дополнительное к авт. Свид-ву (22) Заявлено 18.03.76 (21)2334648/24-07 (51) N. Кл.

Н 02 N 7/06 с присоединением заявки №

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изооретений и открытий (23) Приоритет (43) Опубликовано25.03.78. Бюллетень МЙЗ. (53) УДК 621.314.6 (088.8) (45) Дата опубликования описанияЯ5.Q3.93.

Л. Е, Смольников (72) Автор изобретения

Московский ордена Ленина энергетический институт (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО СИНУСОИДАЛЬНОГО

НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано при разработке вторичных источников питания электротехнической аппаратуры.

Известны преобразователи переменного синусоидального напряжения в постоянное {1). (2), (3).

Недостатком их является то, что в момент подключения входного источника к преобразователю возможны значительные перегрузки этого источника по току. Наличие перегрузок обусловлено тем, что В момент включения тиристора мгновенное значение напряжения входного источника может быть достаточно большим, а так как конденсатор входного фильтра в момент времени, предшествующий включению тиристора, разряжен, через этот конденсатор в пусковом режиме протекает ток, в десятки раз превышающий максимальнос значение тока источника в установившемся режиме.

Наличие значительных перегрузок входного источника по току может привести к нарушениям в работе других потребителей, подключенных к данному источнику, вследствие провалов напряжения питания, а также обу-ловливаст необхо; имость применения бо.-ее мощных диодов во входном выпрямителе.

Целью изобретения является уменьшение в пусковом режиме перегрузки входного источника по току.

Это достигается тем, что в предложенном преобразователе перемен ного си нусоидал ьного напряжения в постоянное, содержащем конденсаторный фильтр и включенный между этим фильтром и входным источником тиристор, между базой и анодом указанного тиристора включен управляющий транзистор, база которого че({) рез резистор соединена с его коллектором, а через шунтирующий транзистор -- с катодом ти ристе ра, причем оаза щунтпрующсго тра| зистора связана с коллектором управляющеп транзистора через последовательно соединен ые д ни и стор и р аз истер. ак к к в качестве динистора может быть исп льзован прибор с малым напряжением пробоя, начало заряда конденсатора фильтра соответствует моменту времени, когда напряжение входного источника близко к нулю. >б

Схема предложенного преобразователя представлена на чертеже.

Он содержит тумблер 1, входной источник

2 переменного синусоидального напряжения, преобраз< ватель 3, нагрузку 4, динистор 5, шу тиру щий транзистор 6, выпрямитель 7, кс..денса ор 8 фильтра; резистор с, управля599323 ю;ций транзистор 10, тиристор 11, резистор 12, конденсатор 13.

При замыкании тумблера 1 к источнику

2 переменного синусоидального напряжения подключается преобразователь 3, соединенный с нагрузкой 4.

Предположим, что мгновенное значение напряжения входного источника в указанный момент времени превышает напряжение пробоя динистора 5. В этом случае динистор 5 переходит в замкнутое состояние и в базу шунтирующего транзистора 6 от источника 2 через тумблер 1, выпрямитель 7, конденсатор 8 фильтра, резистор 9 и включенный динистор 5 поступает отпирающий сигнал, благодаря чему транзистор 6 переходит в замкнутое состояние, шунтируя цепочку из последовательно соединенных переходов база — эмиттер управляющего транзистора 10 и база — катод тиристора 11. Так как транзистор 10 и тиристор 11 находятся в разомкнутом состоянии, конденсатор 8 фильтра начинает заряжаться через параллельно соединенные высокоомные резисторы 9 и 12. Постоянная времени заряда конденсатора 8 достаточно велика, благодаря чему напряжение на этом конденсаторе практически не изменяется и остается близким к нулю.

Указанные состояния элементов в схеме сохраняются до тех пор, пока напряжение источника 2 не уменьшится до близкого к нулю значения. Как только это напряжение станет близким к нулю, динистор 5 перейдет в разомкнутое состояние, ток в базе транзистора 6 прекратится и„следовательно, этот транзистор также перейдет в разомкнутое состояние и его шунтирующее действие прекратится.

Далее в процессе последующего увеличения (по модулю) напряжения источника 2 (пока это напряжение еще не превышает напряжения пробоя динистора 5) в базу управляющего транзистора 10 через резистор 12 поступает отпирающий сигнал, что обусловливает появление тока в базе тиристора 11 и, как следствие, включение этого тиристора.

Применение предложенного преооразователя позволит существенно улучшить режим работы источника питания и в значительной степени уменьшить взаимное влияние различных потребителей при подключении их к указанному источнику.

Например, напряжение пробоя динистора

5 равно 208, а в качестве источника 2 используют стандартную однофазную сеть переменного тока 220 В 50 Гц. Если возможный уход напряжения сети в сторону увеличения по сравнению с номинальным значением равен 10 /<>„

0 и максимальное мгновенное значение напряжения сети равно 340 В. В этом случае максималь ный импульс тока входного источника при подключении к нему преобразователя, выполненного по новой схеме, по крайней мере в 17 раз меньше, чем при подключении преобразователя, выполненного по известной схеме.

Если в преобразователе применен тиристор с относительно невысоким значением допустимой скорости нарастания анодного напряжения, последовательно с тиристором может быть

10 включен шунтированный обратным диодом дроссель небольшой индуктивности, а параллельно тиристору — конденсатор небольшой емкости.

Преобразователь может быть выполнен в однополупериодном варианте, когда из схемы исключен выпрямитель 7, а входной источник

2, тумблер 1, конденсатор 8 и тиристор 11 образуют последовательный контур. В этом случае тиристор 11 одновременно выполняет функции входного выпрямительного диода и эле2р мента, обеспечивающего улучшение пускового режима входного источника. Однако для защиты транзисторов 6 и 10 от напряжений обратной полярности следует в цепь, являющуюся общей для резисторов 9, 12 и коллектора транзистора 10, включить маломощный диод.

Формула изобретения

Преобразователь переменного синусоидального напряжения в постоянное, содержащий конденсаторный фильтр и включенный между этим фильтром и входным источником тиристор, отличающийся тем, что, с целью умень35 щения в пусковом режиме перегрузки входного источника по току, между базой и анодом указанного тиристора включен управляющий транзистор, база которого через резистор соединена с его коллектором, а через шунтируюш,ий транзистор — с катодом тиристора, при4О чем база шунтирующего транзистора связана с коллектором управляющего транзистора через последовательно соединенные динистор и резистор.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Лекоргийе Ж. Управляемые электрические вентили и их применение, М., «Энергия», 1971, с. 456 — 457.

2. Авторское свидетельство СССР № 426228, кл. Н 02 М 7/20.

3. Авторское свидетельство СССР № 468343, кл. Н 02 М 7/20.

599323

Составитель Л. Устицкина

Техред О. Луговая Корректор Н. Тупица

Тираж 892 Подписное

Редактор Е. Кравцова

Заказ !428/42

1(11ИИ1!И Государственного комитеты Совета Министров СССР по делам изобретений и o TKpbtT il!l

1 13035, Москва,, К-35, Раушская нао. д. 4!5

Филиал I Ill!I Патент >, г. Ужгород. ул. lроектная. 4