Преобразователь постоянного напряжения в постоянное

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<>970597 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 290481 (21) 3284488/24-07 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет—

Опубликовано 30.10,82. Бюллетень ¹ 40

Дата опубликования описания 30.1Q82 1 М К з

Н 02 М 3/315

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (53) УДК 621. 314. 57 (088. 8) (72) Авторы . изобретения

A.Ä.ÀðTûì, В.Д.Вогман и Г.С.Майоров!

Ленинградский электротехнический институт свнэним. проф. М.А.Бонч-Бруевича (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

В ПОСТОЯННОЕ

Устройство относится к преобразо вателям постоянного напряжения и мо-жет быть использовано в качестве ис- точника питания радиоаппаратуры, гальванически не связанной с сетью переменного тока.

Известны тиристорные преобразователи с трансформаторным выходом и широтно-импульсным регулированием выходного напряжения, в которых энергия первичного источника, питания передается в цепь нагрузки на этапе включенного состояния силового тиристора (1 j.

Недостаток таких устройств — сравнительно невысокая надежность, связанная с возникновением выбросов напряжения на анодах тиристоров, обуслоуленных прерыванием тока в индуктиЪиости рассеяния трансформатора.

Наиболее близок к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату тиристорный преобразователь постоянного напряжения в постоянное, содержащий два или несколько тиристоров, соединенных с соответствующими обмотками дросселя- трансформатора. Каждая образованная таким образом ячейка шунтирована бло кировочным конденсатором, обеспечивающим снижение выброса напряжения на аноде каждого тиристора в число раз, равное числу ячеек(21.

Основными недостатками известного устройства являются сравнительно низкий КПД, обусловленный потерями мощности в силовом тиристоре, вызванными выбросами напряжения на индуктивности рассеяния трансформатора, и увеличение массы и габаритов устройства, связанное с необходимостью использования большого числа активных приборов и значительным постоянным подмагничиванием сердечника трансформатора.

Цель изобретения — повышение КПД и улучшение массогабаритных показателей устройства путем ограничения выброса напряжения на аноде тиристора и уменьшения постоянного подмагничивания сердечника трансформатора. указанная цель достигается тем, что в преобразователе постоянного напряжения в постоянное, содержащее основной тиристор, последовательно соединенный с отсекающим диодом и шунтированный обратным диодом, параллельно которому подключен контур конденсаторной коммутации, состоя970597 щии иэ последовательно соединенных коммутирующих дросселя, конденсатора и тиристора, шунтированного обратным диодом и резистором, трехобмоточный. трансоорматор с двумя первичными и одной вторичной обмотками, к выводам которой через однополупериоцный выпрямитель с фильтром .подключена наг1уэка, одна иэ первичных обмоток соединена началом с положительным выводом источника питания и анодом IO отсекающего диода и шунтирована последовательной цепочкой из блокировоч. ного конденсатора и рекуперационного диода, катодом подключенного к положительному выводу источника питания, 15 а другая первичная обмотка началом подсоединена к катоду основного тиристора, а концом — к общей точке соединения олокировочного конденсатора и рекуперационного диоца.

На чертеже приведена принципиальная схема преобразователя.

Схема содержит .основной тиристор

1, катодом соединенный с отрицательным выводом источника питания и шунтированный обратным диодом 2, контур принудительной коммутации основного тиристора, содержащий тиристор 3, диод 4, резистор 5, дроссель 6 и конденсатор 7, трансформатор 8, первичная обмотка 9 которого началом присоединена к положительному выводу источника питания, а концом — через отсекающий диод 10 к аноду силового тиристора 1. Начало другой первичной обмотки 11 соединено с отрицательным 35 полюсом источника питания, а конец с анодом рекуперационного диода 12, катодом соединенного с началом первичной обмотки 9. Анод диода 12 соединен с концом первичной обмотки 9 40 при помощи блокировочного конденсатора 13. Вторичная обмотка 14 соединена со входом цепи 15, содержащей диод 16, накопительный дроссель 17 и конденсатор 18, при помощи выпря- 45 мительного диода 19.

Устройство работает следующим об-. разом.

При включении тиристора 1 включается диод 19 и энергия первичного источника питания передается в цепь нагрузки и накапливается в дросселе

17 и конденсаторе 18. При включении .тйристора 1 с помощью контура принудительной коммутации 2-7 ток дроссеф 17 замыкается через диод 16, а энергия, накопленная в трансформаторе 8 и,индуктивности рассеяния,возвращается в первичный источник. При этом выброс напряжения на аноде ти ристора фиксируется на уровне удвоенного напряжения питания. Заряд блокировочного конденсатора 12 от источника питания происходит в промежутке времени восстановления тиристора 1 через обмотки 9 и 11..

Таким образом, напряжение на силовом тиристоре жестко ограничено на уровне удвоенного напряжения питания, а постоянное подмагничивание сердечника трансформатора не. зависит от тока нагрузки и может быть сведено к минимуму посредством выбора со,ответствующей величины индуктивности намагничивания. Резистор 5 служит для увеличения тока заряда конденсатора 7 и выбирается достаточно высокоомным. Диод 10 препятствует разряду конденсатора 7 через источник питания и обмотку 11.

Формула изобретения

Преобразователь постоянного напряжения в постоянное, содержащии основной тиристор, последовательно соединенный с отсекающим диодом и ыунтированный обратным диодом, параллельно которому подключен контур конденсаторной коммутации, состоящий иэ последовательно соединенных коммутирующих дросселя, конденсатора и тиристора, ыунтированного обратным диодом и резистором, трехобмоуочный трансформатор с.двумя первичными и одной вторичной обмотками, к выводам которой через однополупериодный выпрямитель с .фильтром подключена нагрузка, о т л и ч .а ю шийся тем, что, с целью улучшения энергетических показателей, одна из первичных обмоток указанного трансформатора соединена началом с положительным выводом источника питания и анодом отсекающего диода и шунтирована последовательной цепочкой из блокировочного конденсатора и рекуперационного диода, катодом подключенного к положительному выводу источника питания, а другая первичная обмотка началом подсоединена к катоду основного тиристора, а концом — к общей точке соединения блокировочного конденсатора и рекуперационного диода.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Ромаш Э.M. Тиристорные преобразователи постоянного тока. М., 1973, с.104, рис.6.8.

2.,Патент Японии 9 50-39808, кл. Н 02 М 3/10.

970597

Составитель Г.Вотчинцев

Редактор Л.Пчелинская Техред A,A÷ Корректор М.Демчик

Заказ 8417/71 Тираж 721 Подписное

BHH?fIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Рауыская наб., д.4/5

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