Преобразователь постоянного напряжения в постоянное

 

л

j RA 1

1 .о з,тт

rt3

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

7I) 782077

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свил-ву— (22) Заявлено 18.12.78 (21) 2697738)24-07 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.з

Н 02 М 3/135

Государственный комитет по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.314..58 (088.8) Опубликовано 23.11.80. Бюллетень №43

Дата опубликования описания 28.11.80

И. Л. Каганов, О. Г. Булатов, А. И. Ца рен ко и Д. Г. Бежанишвили (72 ) А вторы изпбр<.таяния (71 ) Заявитель

Московский ордена Ленина энергетический институт (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ. В ПОСТОЯННОЕ

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано для регулирования тока потребителей, требующих широкого диапазона регулирования и низкого уровня пульсаций тока при минимальных массогабаритных показателях преобразователя.

Известны преобразователи постоянного напряжения в постоянное, которые используют принцип параллельной конденсаторной коммутации тиристоров (1) и (2).

К недостаткам подобных преобразователей следует отнести зависимость коммутационной способности от параметров источника питания и нагрузки, относительно низкую частоту преобразования.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является преобразователь постоянного напряже ния в постоянное, содержащий однофазный тиристорный мост с конденсатором в диагонали переменного тока, включенный последовательно с нагрузкой (3) .

Недостатком такого преобразователя является ограниченный диапазон регулирования тока вследствие пульсаций выходного

2 тока при низких значениях частоты переключения тиристоров.

Цель изобретения — расширение диапазона регулирования тока при заданных низких значениях пульсаций тока и минималь5 ных массогабаритных показателях преобразователя. Поставленная цель достигается тем, что в преобразователе постоянного напряжения в постоянное, содержащем однофазный тиристорный мост, в диагонали геремечного то10 ка которого включен конденсатор, а диагональ постоянного тока связана с положительными входным и выходным выводами, причем выходные выводы шунтированы обратным вентилем, параллельно диагонали постоянного тока моста подключена, по крайней мере одна дополнительная цепочка, образованная двумя тиристорами, меж, ду общей точкой тиристоров первой дополнительной цепочки и выводом диагонали моста подключен первый дополнительный конденсатор, а между общими точками тиристоров смежных дополнительных цепочек также включены дополнительные конденсаторы. Дополнительные конденсаторы могут ка нагрузки, задает режим работы соответствующего тиристорного моста.

Например, пусть большему поддиапазону тока соответствует работа тиристорного моста, состоящего из тиристоров 1, 2, 3, 4 и конденсатора 5. При уменьшении тока нагрузки и увеличении пульсаций тока происходит снятие управляющих импульсов с тиристоров 1, 2 и подача на тиристоры 6, 7.

Таким образом, вступает в аботу тиристорный мост, состоящий из „ристоров

3, 4 и 6, 7 и конденсатора 8. Причем емкость конденсатора 8 меньше емкости конденсатора 5.

При заданном диапазоне регулирования тока нагрузки введение конденсатора 11 и соответственно третьего тиристорного моста (тиристоры 1, 2 и 6, 7) дает возможность увеличить число поддиапазонов до трех. Одновременно уменьшается нужный диапазон частоты для каждого поддиапазо-на.

При неизменной максимальной частоте переключения тиристоров можно увеличить минимальные частоты поддиапазонов. Это приводит к уменьшению пульсаций тока нагрузки и улучшает использование частотных возможностей тиристоров.

Емкость конденсаторов для каждого последующего поддиапазона в несколько раз меньше емкости предыдущего поддиапазона и гораздо меньше емкости наибольшего или основного -поддиапазона тока. Тиристоры поддиапазонов малых токов можно выбирать на меньшие токи, чем тиристоры ос= новного поддиапазона.

Таким образом, использование дополнительных тиристоров и конденсаторов позволяет расширить диапазон изменения тока нагрузки при сохранении заданного уровня пульсации.

Формула изобретения

1. Преобразователь постоянного напряжения в постоянное, содержащий однофазный тиристорный мост, в диагонали переменного тока которого включен конденсатор, а диагональ постоянного тока связана с положительными входным и выходным выводами, причем выходные выводы шунтированы обратным вентилем, огличаюи1ийся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования и улучшения формы кривой выходного тока, параллельно диагонали постоянного тока моста подключена,по крайней мере, одна дополнительная цепочка, образованная двумя тиристорами, между общей точкой тиристоров первой дополнительной цепочки и выводом диагонали моста подключен первый дополнительный конденсатор, а между общими точками тиристоров смежных дополнительных цепочек также включены дополйительные конденсаторы.

782077 быть включены и между общими точками тиристоров несмежных цепочек, в том числе и цепочек тиристоров моста.

На чертеже представлена принципиальная схема преобразователя постоянного напряжения с одной дополнительной цепочкой последовательно включенных тиристоров.

Преобразователь содержит основной тиристорный мост, состоящий из тиристоров

1, 2, 3, 4 и конденсатора 5 в диагонали переменного тока. К диагонали постоянного тока подключена цепочка из двух последова- i6 тельно включенных тиристоров 6, 7. Средняя точка дополнительной цепи из тиристоров 6, 7 и один из-выводов диагонали переменного тока основного моста соединены конденсатором 8. Тиристорный мост включен

15 последовательно между источником постоянного тока и нагрузкой 9. Параллельно к нагрузке подключен обратный вентиль 10. Добавление цепи из двух последовательно включенных тиристоров приводит к образованию двух тиристорйых мостов (тиристоры 1, 2, 2е

3, 4, конденсатор 5, тиристоры 3, 4, 6, 7, конденсатор 8).

Для использования частотных возможностей тиристоров целесообразно ввести между средней точкой дополнительной цепи тиристоров 6, 7 и свободным выводом диагонали переменного тока основного моста конденсатор 11. Это приводит к тому, что создается третий тиристорный мост из тиристоров 1, 2, 6, 7 и конденсатора 11.

Преобразователь работает следующим об- уц разом.-Диапазон изменения тока нагрузки разделяется на два поддиапазона. Каждый тиpHcTopHblH мост- с "конденсатором в диагонали работает только на одном поддиапазоне.

39

Принцип работы тиристорных мостов идентичен. Поэтому -достаточно рассмотреть принцип работы одного из них, например тиристорного моста, состоящего из тиристоров 1, 2, 3, 4 и конденсатора 5.

Тиристорный мост представляет собой двойной тиристорный ключ, в котором поочередно работают по два тиристора (1-4 или 2 -3). При отпирании каждой пары тиристоров конденсатор 5 перезаряжается по цепи: источник питайия — 1-5-4-9 — источник питания (йлй=иС гочник питания — 3-5-2-9 — источйик ййтания), и в нагрузку подается очередной импульс тока.

Запирание тиристоров происходит естественным образом в момент полного перезаряда конденсатора 5.

$0

МаксиМальйай " час гота управления тирйсторов в разных диапазонах имеет одно и тоже значение". %инймальная частота управлейия выбирается из условия обеспечения заданной величины пульсаций тока на- И грузки.

Система управления преобразователя автоматически., в зависимости-от величины то782077

Составитель А. Сытин

Редактор Т. Кугрышева Техред К. Шуфрич Корректор Е. Папи

Заказ 8162/69 Тираж 783 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

2. Преобразователь по и. 1, отличаюшийся тем, что, с целью улучшения использования частотных возможностей тиристоров, дополнительные конденсаторы включены между общими точками тиристоров всех несмежных цепочек, а также между упомянутыми общими точками и выводами переменного тока моста.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Справочник по преобразовательно . технике. Киев, «Техника», 1978, с. 118, рис. 3.25.

2. Энергетическая и ии„ ормационная электроника. Сб. Тр. МЗИ, Вып. 329, М., 1977, с. 15, рис. 1.3. Булатов О. Г., Иванов В. С. Регулируемый тиристорный стабилизатор тока по среднему и мгновенному значениям.-«Электротехника», 1974, № 6, с. 26.