Импульсный стабилизатор постоянного тока

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (nj955426 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 15. 01. 81 (21) 3235605/24-07 с присоединением заявки Мо (23) Приоритет—

Р М g> з

Н 02 М 3/135

Государствеииый комитет

СССР во делам изобретений и открытий (S3) УДК 621. 316 ., 722. 1 (088. 8) Опубликовано 30,08.82. Бюллетень Мо 32

Дата опубликования описания 30. 08.82 у. „

И.В.Волков, С.И.Закревский, В.А.Васин, В.И.Дорофеев, В.А.(1лапак и М.Н.Курильчук (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Институт электродинамики AH Украинской CCP (54) ИМПУЛЬСНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО

ТОКА

Изобретение относится к элект-. ротехнике и может быть использовано в преобразовательной технике для стабилизации тока в переменной нагрузке, например для питания газоразрядных и дуговых нагрузок, зарядки накопительных конденсаторов.

Известен стабилизированный источник тока, содержащий коммутирующий ключ, выходной фильтр и схему управления (1).

Недостатком этого устройства является наличие дополнительного источника для питания коммутационной цепи и повышенные пульсации потребляемого тока, ввиду отсутствия входного фильтра.

Наиболее близким по технической сущности является устройство, содержащее включенные последовательно входной LC-фильтр, тиристорный ключ и выходной фильтр, состоящий из обратного диода и последовательно включенного дросселя, и блок "гашения тиристорного ключа (2).

Недостатком этого устройства является то, чта дроссель входного фильтра на выходе шунтирован конден сатором, чем исключается в динамике дроссель, как демпфирующий элемент из токовой цепи регулятора тока нагрузки. Эта в свою очередь ухудшает динамические свойства устройства.

Цель изобретения — повышение стабильности тока нагрузки, а также повышение коммутационной способности тиристорного ключа стабилизаторао

Поставленная цель достигается тем, что в импульсный стабилизатор постоянного тока, содержащий включенные последовательно в одну из силовых шин входной LC-фильтр, тиристорный ключ и выходной фильтр, состоящий из обратного диода и последовательна включенного дросселя и блок гашения тиристорнога ключа, введены диод и. конденсатор, причем введенный диод включен между выходом дросселя

LC-фильтра и одним из выводов конденсатора того же фильтра, входные выводы блока гашения тиристорного ключа подключены параллельно этому конденсатору, а введенный конденсатор подключен ко входным выводам стабилизатора.

На чертеже представлена электрическая схема предлагаемого стабиЗО лизатора.

955426

Стабилизатор содержит тиристорный ключ 1 с блоком 2 гашения, выходной фильтр, состоящий из диода 3 и дроссвля 4, входной фильтр, содержащий конденсаторы 5 и б, дроссель 7 и диод

8, нагрузку 9. 5

Стабилизатор работает следующим образом.

При подключении стабилизатора к источнику питания указанной полярности конденсаторы 5 и 6 заряжаются 10 до напряжения источника питания. С подачей сигналов управления на силовой тиристор 1 и схему гашения начинает протекать ток через дроссель

7, тиристор 1 и .дроссель 4. Одновременно заряжается конденсатор блока 2 гашения за счет энергии, накопленной в конденсаторе 6. При достижении заданного уровня тока в нагрузке 9 подается сигнал запирания на блок 2 гашения и тиристор 1 закрывается. При этом ток дросселя 4 протекает через нагрузку 9, замыкаяеь через диод 3, а ток дросселя

7, замыкаясь по цепи диода 8, подзаряжает конденсатор б, причем конденсатор б получит после заряда до напряжения источника питания дополнительную порцию энергии примерно равную энергии запасенной в дросселе 7.

Таким образом, подключение конденсатора б через диод 8 позволяет исключить его из цепи тока нагрузки, а следовательно увеличить индуктивность в цепи тока нагрузки (индуктивность дросселя 7, плюс индуктивность дросселя:4). Это позволяет более полно демпфировать импульс тока нагрузки при включении тиристора 1. кроме того, при увеличении 40 уровня тока нагрузки поля дополнительной энергии, накопленной в конденсаторе б для подготовки блока гашения, увеличивается пропорционально квадрату тока нагрузки.По- 45 следнее способствует повышению коммутирующих свойств блока гашения при максимальных токах нагрузки, стабилизатора, а также при изменении величины сопротивления нагрузки. 50

Для уменьшения пульсаций потребления тока от истбчника питания подключен фильтрующий конденсатор 5.

При падении тока в грузке 9 (по цепи: диод 3, дроссель 4, нагрузка 9) ниже заданного уровня подается сигнал управления на тиристор 1 и сигнал подготовки блока 2 гашения.

Тиристор 1 при этом открывается и в цепи нагрузки начинает расти ток.

Процесс стабилизации тока нагрузки продолжается.

Таким образом, предлагаемая схема импульсного, стабилизатора тока позволяет более активно испольэовать элементную базу устройства, с целью стабилизации тока нагрузки и повысить надежность коммутации силового тиристора за счет синхронного ввода дополнительной энергии в коммутационный контур при: увеличении тока нагрузки.

Применение предлагаемого устройства позволит решить ряд технических задач при создании источников питания для дуговых и газоразрядных приборов, сопротивление. цепи нагрузки которых изменяется в широких преде.лах.

1 формула изобретения

Импульсный стабилизатор постоянного тока, содержащий включенные последовательно в одну из силовых шин входной 1.С-фильтр, тиристорный ключ и выходной фильтр, состоящий из обратного диода и последовательно включенного дросселя, и блок гашения тиристорного ключа, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения стабильности тока нагрузки и повышения коммутационной способности тиристорного ключа, в него введены диод и конденсатор, причем введенный диод включен между выходом дросселя

ЬС-фильтра и одним из выводов кон-денсатора того же фильтра, входные выводы блока гашения тиристорного ключа подключены параллельно этому конденсатору, а введенный конденсатор подключен ко входным выводам стабилизатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Булатов О.Г., Иванов В.С.

Стабилизированный по среднему и мгновенному значениям тока источник питания газоразрядных приборов, — Сб.

"Применение полупроводниковых приборов в преобразовательной технике"

Чувашский государственный университет им. И.Н.Ульянова, Чебоксары, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

9 408432, кл. Н 02 М 3/135, 1973.

955426

Составитель О. Мецерякова

Редактор A. Власенко Техред Л.Пекарь КорректорМ.. Демчик

Заказ 6468/72 Тираж 721 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035; Москва, Ж-Э5, Раушская наб., pgr 4/5

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