Преобразователь постоянного напряжения в постоянное

 

Союз Советсинк

Социалистических

Рес убл

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< 892615 (6! ) Дополнительное к авт. свид-ву

\ (22) Заявлено 180480 (21) 2909895/24-07 с присоединением заявки № (23) Приоритет (51) М. Кл.

FI 02 И 3/28

9кударствеевй квмвтет

СССР до делан ваебретеви11 и втквмтвЯ

Опубликовано 23.1281 Бюллетень ¹ 47

Дата опубликования описания 23.1281 (53) УДК 621.314. .2(088.8) (72) Авторы изобретения

В.ф.Ильин, В.И.Костылев и Ю.П.Кудряшов (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

В ПОСТОЯННОЕ

Изобретение относится к преобразовательной технике н может быть использовано в источниках электропитания.

Известен преобразователь постоянного напряжения в постоянное с промежуточным звеном переменного тока, содержащий последовательный резонансный инвертор на тиристорах, выпрямитель на диодах, подключенный ко

1О вторичной обмотке трансформатора инвертора j 1) .

Недостатком этого преобразователя является недостаточно высокая надежность пуска.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является преобразователь постоянного напряже- . ния в постоянное, содержащий резонансный инвертор, вход которого зашунтирован обратным диодом, и подключен к входным выводам через тиристорный ключ, а выход его связан с выходными выводами через силовой выпрямитель и фильтр и блок управления (21 .

Недостатком этого преобразователя как и схемы является низкая надежность прт работе в области малых токов нагрузки. Это объясняется тем, что с уменьшением тока нагрузки падает напряжение на коммутирующем конденсаторе и обратное напряжение на тирис торах, равное разности между суммой напряжений на коммутирующем конденсаторе и первичной обмотке трансформатора и напряжением питания преобразователя, также уменьшается.

Это приводит к увеличению времени восстановления запирающих свойств тиристоров, что может явиться причиной срыва инвертора.

Цель изобретения — повьииенце надежности преобразователя.

Поставленная цепь дос прыгается тем, что в преобраэонате..и Ilocòo>3HIIo го напряжения в пос тояннос цар:I. I..Iå:,ц,— но входу инвертора цодсоецццсц ц 892615

55 полнительно введенный и включенный встречно обратному диоду транзисторный ключ, На интервале запирания тиристоров вследствие того, что дополнительно введенный транзисторный ключ закорачивает входные зажимы инвертора, к тиристорам прикладывается обратное напряжение, равное сумме напряжений на коммутирующем конденсаторе и первичной обмотке трансформатора. Величина -обратного напряжения на тиристорах в предлагаемой схеме больше, чем в известных схемах на величину напряжения питания, что существенно повышает надежность работы преобразователя.

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема преобразователя.

Преобразователь содержит иивертор на тиристорах 1-4, последовательный резонансный контур инвертора, состоящий из дросселя 5 и конденсатора 6, выпрямитель на диодах 7-10; подключенный ко вторичной обмотке транс-. форматора 11 инвертора, фильтр 12, основной транзисторный ключ 13, обратный диод 14, дополнительный транзисторный ключ 15 и блок 16 управления.

Преобразователь в установившемся режиме работает следующим образом.

С блока 16 управления поступают импульсы управления иа отпирание тиристоров 1 и 4 и одновременно подаются напряжения, открывающие основной транзисторный ключ 13 и запирающий дополнительный клоч 15, и в цепи резонансного контура формируется синусоидальный импульс тока. Одновременно при отпирании тиристоров 1 и 4 открываются диоды 7 и 10 выходного

I выпрямителя .и конденсатор 6 перезаряжается до напряжения с полярностью обратной начальной, а конденсатор фильтра 12 подзаряжается. По окончании полулериода колебаний блок 16 управления запирает основной ключ 13 и открывает дополнительный ключ 15.

При этом на тиристоры 1-4 подается обратное напряжение, равное сумме напряжений на конденсаторе 6 и первичной обмотке трансформатора ll-.

Происходит интенсивное восстановление запирающих свойств тиристоров

1-3 и далее, в течение всей бестоковой паузы, на тиристорах поддержи.вается высокое обратное напряжение.

В следующий полупериод блок 16 управления вновь открывает основной ключ 13 и запирает дополнительный ключ 15, а также импульсами управления включает тиристоры 2 и 3 другого плеча инвертора. При этом открываются диоды 8 и 9 выходного выпрямителя и формируется полуволна выходного инвертора противоположной поляр10 ности. В дальнейшем все процессы в преобразователе повторяются.

Как видно из работы схемы на всем этапе запирания тиристоров из цепи резонансного контура исключается источник питания преобразователя, напряжение которого направлено встречно запирающему, поэтому в предлагаемой схеме обратное напряжение значительно выше, чем в известных. Вследствие этого преобразователь сохраняет работоспособность даже в режимах, когда запирающее напряжение склады- вающееся иэ напряжений на конденсаторе 6 и первичной обмотке трансформатора ll, по величине меньше, чем напряжение источника питания.

Такой режим возможен при пуске преобразователя, а также при использовании основного транзистора 13 в качестве силового ключа импульсного регулятора.

Для нормальной работы преобразователя блок .16 управления должен вырабатывать короткие импульсы управления для включения тиристоров 1-4

З5 инвертора и напряжения для управления транзисторными ключами 13 и 15

Управляющее напряжение транзисторным ключом 13 представлет собой отпирающие импульсы прямоугольной

40 .формы, начала которых синхронизированы с моментами подачи импульсов управления на тиристоры, а максимальная длительность их не должна превышать длительность полупериода работы инвертора за вычетом схемного времени восстановления тирис торов . Отпирающее напряжение на транзисторный ключ

15 подается в момент запирания основного ключа 13 и снимается в1момент отпирания последнего.

Таким образом, использование дополнительно введенного транзисторного ключа позволяет обеспечить надежную работу преобразователя постоянного напряжения в постоянное в более широком диапазоне нагрузок, чем известные аналогичные устройства. Установлейная мощность дополнительно

Формула изобретения

Составитель И. Головинова

Редактор Н.Кончицкая Техред А. Савка Корректор О. Билак

Зака з 1 1 27 5/80 Тираж 733 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета. СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 8926 введенного транзисторного ключа намного меньше установленной мощности основного, так как он работает лишь в течение короткого интервала запирания тиристоров, а максимальный ток %

его, равный амплитуде обратного тока тирчстора, много меньше амплитуды импульса прямого тока.

Преобразователь постоянного напряжения в постоянное, содержащий резонансный инвертор, вход которого 1 зашунтирован обратным диодом и подключен к входным выводам через тран15 6 эисторный ключ, а выход его связан с выходными выводами через силовой выпрямитель и фильтр и блок управления, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, параллельно входу инвертора, подсоединен дополнительно введенный и включенный встречно обратному диоду транзисторный ключ.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

@547941, кл. Н 02 И 3/315, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке 11 270273/24-07„ кл. H 02 М 3/38, 1978.