HU191025B

HU191025B - Cicuit arrangement for supplying the control electronics of current convertors of forced commutation with current

Info

Publication number: HU191025B
Application number: HU212780A
Authority: HU
Inventors: Lothar Friedrich; Helmut Kluge; Wolfgang Knuth; Guenter Leonhardt; Erhardt Prager; Bukhardt Thron; Hans-Werner Toense
Original assignee: Veb Kombinat Schienenfahrzeugbau,Dd
Priority date: 1979-10-01
Filing date: 1980-08-28
Publication date: 1986-12-28
Also published as: DD145982B1; SU1302393A1; DD145982A1; PL130234B1; PL227013A1

Abstract

Die Erfindung wird vorteilhaft bei der Stromversorgung von Steuer- und Regeleinrichtungen in Geraeten der Leistungselektronik angewendet. Es soll eine allen Betriebs- und Einsatzfaellen gerechtwerdende Steuerstromversorgung fuer zwangskommutierte Stromrichterschaltungen geschaffen werden ohne Zuhilfenahme von Batterien, Fremdnetzen, Vorwiderstaenden und Transformatoren, die von der Stromrichterschaltung gespeist werden. Die Energie fuer den Betrieb der Steuer-und Regeleinrichtung wird an geeigneter Stelle dem zwangskommutierten Stromrichter entnommen. In einen oder mehrere Kommutierungskreise werden ein oder mehrere Stromwandler eingeschaltet, die ueber Gleichrichter auf Ladekondensatoren speisen, von denen die Steuerelektronik die Betriebsenergie erhaelt. Die Erfindung ist insbesondere bei Schaltungsanordnungen mit Zwangskommutierungen einzusetzen.The invention is advantageously used in the power supply of control and regulating devices in power electronics. It is intended to provide a control power supply for forced-commutated power converter circuits which can be used for all operating and service cases without the aid of batteries, foreign networks, series resistors and transformers fed by the power converter circuit. The energy for the operation of the control and regulating device is taken from the forced-commutated power converter at a suitable location. In one or more Kommutierungskreise one or more current transformers are switched on, which feed via rectifiers on charging capacitors, of which the control electronics receives the operating energy. The invention is to be used in particular in circuit arrangements with forced commutations.

Description

A találmány tárgya kapcsolási elrendezés kényszer, kommutált áramirányító kapcsolások vezérlő elektro. nikájának áramellátására, amely az áramirányító kap. csokisba iktatott áramátalakító elemet tartalmaz. A javasolt kapcsolási elrendezés elsősorban teljesítmény, elektronikai készülékek vezérlő és szabályozó egysé. geinek áramellátásához, különösen kényszerkommu. tációs berendezéseknél, készülékeknél alkalmazható.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a circuit arrangement for controlling a commutated current control circuit. power supply to the current controller, which is supplied to the current controller. contains a transformer element incorporated into a chocolate. The recommended circuit layout is primarily for power, electronic device control and regulation. to power gays, especially forced commu. Applicable to tation equipment.

Kényszerkommutált áramirányító kapcsolások ve. zérlő elektronikájának üzemeltetéséhez szükséges táp. feszültséget általában telepből vagy hálózati egyenirá. nyitó kapcsolás beindításához feltöltött telepre vagy Idegen hálózatra van szükség. Ezen ismert műszaki megoldásoknak az a hátránya, hogy a telepek felügye. lete ^igényelnek és különösen járművek beindításakor nem mindig alkalmasak a szükséges teljesítmény lea. dására. Sok esetben a telep alkalmazása is kizárt.Forced Switched Current Control Circuits ve. power supply to operate the control electronics. voltage, usually from battery or mains. you need a charged battery or a foreign network to start an open circuit. The disadvantage of these known technical solutions is that they monitor the colonies. and especially when starting vehicles are not always capable of delivering the required performance. blessing. In many cases, the use of a battery is also excluded.

Ismeretesek továbbá olyan megoldások is, amikoris a vezérléshez szükséges energiát a kapcsolásban általában alkalmazott, az áramirányítóról táplált transz, formátorról veszik le Ekkor a vezérlő elektronika áramellátáshoz külső hálózatot kell igénybe venni, ami nem minden esetben áll rendelkezésre és külonó. sen nem járművek és hasonló mobil berendezések ese. tében.There are also known solutions in which the power required for control is taken from the transformer, usually supplied in the circuit from the current converter. sen not vehicles and similar mobile equipment. result.

A vezérló elektronika üzemeltetéséhez szükséges üzemi feszültségeket ezen kívül az áramlrányitó erős. áramú oldalán beiktatott előtétellenálláson is elő le. hét állítani. Az előtétellenállás alkalmazása mellett erőteljes teljesítményveszteségekkel kell számolni és egyúttal a vezérlőelektronika nagyobb teljesítmény, igénye esetén ez a megoldás nem jöhet szóba.In addition, the operating voltage required for operating the control electronics is strong. current on the side of the ballast. seven set. With the use of a ballast resistor, there is a need for powerful power losses and greater power for the control electronics, but this is not the solution if you need it.

Az áramirányító kapcsolásokról táplált, illetve az ezekkel együttműködő transzformátok nem minden esetben találhatók meg a kapcsolásokban. Az ilyen transzformátorból energiafelvétel nem lehetséges, ha hajtására az áramirányító kapcsolással táplált vagy azzal együttműködő transzformátorról levett szabályozott feszültség vagy áram szolgál, mint például az áramirányító áramának korlátozásánál,Transformers powered by or working with current control circuits may not always be present in the circuits. Power consumption from such a transformer is not possible if it is powered by a controlled voltage or current from a transformer powered by or cooperating with a current control circuit, such as limiting the current of a current controller,

A találmány célja az említett hiányosságok meg. szüntetése és olyan kapcsolási elrendezés kialakítása, amely a kényszerkommutált áramirányító kapcsolá. sok vezérlő elektronikájának áramellátását minden üzemi és alkalmazási területen biztosítani tudja.It is an object of the present invention to address these deficiencies. and providing a circuit arrangement that switches the forced-switched current control circuit. it can provide power to many controllers' electronics in all operating and application areas.

A találmány feladata kényszerkommutált áramúé, nyitó kapcsolások vezérlésére létrehozott elektroni. kus egységek áramellátására szolgáló olyan kapcsolási elrendezés kidolgozása, amelyben nincs szükség telep, re, idegen hálózatra vagy előtétellenállásra, illetve transzformátorra, és amely az áramirányító kapcsolás ról táplálható, ahol a vezérlő, illetve szabályozó be. rendezések üzemeltetéséhez szükséges energia a kény. szerkommutált áramirányító meghatározott helyéröl nyerhetőSUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an electron for the control of open circuits of a forced-circuit current. designing a circuit arrangement for supplying power to units which does not require a battery, a foreign network or a ballast resistor, or a transformer, and which can be powered from the current control circuit where the controller or regulator is. the energy required to operate the settlements is forced. can be obtained from a specific location of a commutated current controller

A találmány szerint a kitűzött feladatot úgy old. juk meg, hogy az áramirányító kényszerkommutált kapcsolás egy vagy több kommutációs áramkörbe egy vagy több áramváltót iktatunk be, amelyek e. gyenirányítón keresztül töltőkondenzátorokat táplál, nak, és a vezérlő elektronika az üzemeltetéshez szűk. séges energiát a töltőkondenzátorokból kapja, és az áramváltó Ifimeneti tekercselése vezérelt vagy fe. sziátségfüggő elemekkel rövidre zárható. Célszerűen az áramváltó szekunder oldala középen megcsapolt tekercsként van kialakítva, a töltökondenzá tor okkal párhuzamosan a tekercsnek az áramkorlátozó elem. mel áthidalt két végéhez csatlakozó diódákból felépí. tett hídkapcsolás van beiktatva, és a megcsapolás a töltőkondenzátorok közös pontiára csatlakozik, és előnyösen a töltőkondenzátoroKkal párhuz_amósan külső feszültségforrásra csatlakoz tathatóan klalakí. tott, Zener.diódákat soros eúendezésben tartalmazó ág v_an beépítve.According to the invention, the object of the present invention is thus solved. It is understood that one or more current transducers are provided in one or more commutation circuits of the current-controlled forced-circuit circuit e. it supplies charging capacitors via a trainer, and the control electronics are tight for operation. power is supplied from the charge capacitors and the current converter If Output winding is controlled or not. can be short-circuited with siam dependent elements. Preferably, the secondary side of the current converter is formed as a center dipped coil, the current limiting element of the coil being parallel to the charge capacitor. mel bridged by diodes connected to its two ends. a bridge connection is provided and the tap is connected to the common point of the charging capacitors and preferably parallel to the charging capacitors and can be connected _{to a} substantially external voltage source. to, Zener.diódákat branch comprising series eúendezésben _v n installed.

A töltőkondenzátorokat az áramirányító kapcso. lás üzemeltetésének megkezdése előtt egy vagy több statikus ellenálláson keresztül feltöltjük. Az iramlrá. nyitó kommutáló áramköréből nyert energiával történik.The charge capacitors are connected to the current controller. before operation, it is charged via one or more static resistors. To the pace. is made from the energy from its opening commutation circuit.

A találmányt a továbbiakban kiviteli példa kapcsán ismertetjük részletesen. Ebben a mellékelt rajz_ra hí. vetkőzünk, ahol azThe invention will now be described in more detail with reference to an exemplary embodiment. In this enclosed drawing, _{r is} the letter. undress where it is

1. ábra a találmány szerinti kapcsolási elrendezés vázlata.Figure 1 is a schematic diagram of a circuit arrangement according to the invention.

A találmány szerinti kapcsolási elrendezés (1. ábra) primer oldalával, amelyen k áram folyik, kényszer, kommutációs nagyfeszültségű váltóirányító erősára, mú oldalába iktatott Tr, áramváltót tartalmaz. En. nek szekunder oldala középmegcsapolásü tekercsként van kialakítva, amelyhez Cj, Cj töltőkondenzátoro. kát, R₃ terhelőellenáUást, D,, D2 Zener.diódákat, va. lamint D₂, D₄, f>_s és D₆ diódákat, továbbá Ti áram. korlátozó elemet, például tirisztort vagy triacot tar. talmazó kapcsolás illeszkedik. A D₃, D₄, D_s és D₄diódák hídkapcsolásban vannak elrendezve, és Rj, R₂töltőellenállásokkal, valamint a Cj és Cj töltőkondenzátorokkal párhuzamos ágakban vannak beiktatva.The primary side of the circuit arrangement according to the invention (Fig. 1) running on current k contains a current transformer Tr, which is enforced on the other side of a forced commutation high-voltage inverter. I. the secondary side of which is formed as a center-tap coil, to which the charge capacitor Cj, Cj. , R ₃ load resistance, D 1, D 2 Zener diodes, va. laminates D ₂ , D ₄ , f> _s and D ₆ ; and Ti current. a limiting element such as a thyristor or triac. fitting circuit fits. The diodes D ₃ , D ₄ , D _s and D ₄ are arranged in a bridge circuit and are arranged in parallel branches with the charging resistors R ₁ , R ₂ and the charging capacitors C 1 and C 3.

A Trj áramváltó, mint áramátalakító elem primer oldala, mint említettük kényszerkoinmutációjút váltóirányító erősáramú részét képező, kondenzátorból, induktivitásból, diódából és tirisztorból álló áramkör eleme. A szekunder oldal menetszámát annak alapján határozzuk meg, hogy az ott folyó áram elegendő legyen a kapcsolódó vezérlő elektronika áramellátására.The primary side of the current transducer Trj, as mentioned above, is an element of a circuit consisting of a capacitor, an inductor, a diode and a thyristor, which, as mentioned above, is a coincidental mutation current. The passage of the secondary side is determined by the amount of current flowing there that is sufficient to power the associated control electronics.

A találmány szerinti kapcsolásban a szokásos, kör alakú maggal ellátott áramváltó is alkalmazható, amely a szekunder és primer tekercset hordozza.In the circuit of the present invention, a conventional circular-core current converter carrying the secondary and primary windings can also be used.

Az R₃ terhelőállás a Tr_t áramváltó részére minimális terhelést biztosít, amelynek akkor van szerepe, ha az áramellátás rendszere üresjáratban, terhelés nélkül üzemel.The load position R ₃ provides a minimum load _{on the} current transformer Tr _t , which plays a role when the power system is idle without load.

A C’i és C₂ töltőkondenzátorokra +l>_e és -U_e potenciálú bemeneti pontok vannak vezetve, ahol az utóbbi általában földelt is lehet. Az áramkör megfelelő pontjain 4J₃ , és 0 kisegítő feszültségek nyerhetők a vezérlő elektronika üzemeltetéséhez.Charging capacitors C'i and C ₂ are provided with input points of + l> _e and -U _e potential, where the latter can be normally grounded. Auxiliary voltages 4J ₃ and 0 can be obtained at appropriate points on the circuit for operating the control electronics.

A találmány szerinti kapcsolási elrendezés működése a következő:The operation of the circuit arrangement according to the invention is as follows:

A bemeneti egyenfeszültség bekapcsolása után a Ci, C2 töltőköndenzátorok az Rj, R₂ töltőellenállásokon keresztül statikusan a Dj, D₂ Zener-diódák létörési feszültségéig töltődnek fel. Ezzel a nagyfeszültségű váltóirányító bekapcsolásra kész állapotban van, vagyis az első impulzusokhoz szükséges energiát a vezérlő elektronika a Cj, C₂ töltőkondenzátorokból tudja felvenni. A váltóirányító bekapcsolása után kommutáló áramimpulzusok folynak a Trj áramváltó primer oldalán, amelyek a D₃, D₄, D₅, D₆ diódákon keresztül biztosítják a Cj, Cj töltőkondenzátorok szükséges feltőltését. Ezt követően a vezérlő elektronika a váltóúányító kommutációs áramkörébőlAfter switching the DC input voltage of Ci, C2 töltőköndenzátorok Rj, _R2 statically charging via resistors load the Dj, _D2 zener voltage of diodes juice fracture. With the high-voltage inverter is ready to close state, so you can pick up the first pulses of energy required for the control electronics of the C, C ₂ töltőkondenzátorokból. After switching on the inverter commutation current pulses flow trj the transformer primary side, to ensure that the C, C töltőkondenzátorok required for uploading via the D _3, D _4, D _5, D ₆ diodes. Thereafter, the control electronics from the commutator circuit of the inverter

191.025 kapja az energiát. A Ti áramkorlátozó elem (triac) kialakítása olyan, hogy a D₃, D₄, D₃, D< diódákon keletkező egyenáram feszültsége a D_b Dj Zener-diódák letörési feszültségét nem élheti el.191,025 are supplied with energy. The design of the Ti current limiting element (triac) is such that the resultant D _3, D _4, D _3, D <diodes DC voltage can not live with the D _b Dj Zener breakdown voltage of the diodes.

Megfelelő blokkoló egység (az 1. ábrán nem látható) a vezérlő elektronikán belül gondoskodik arról, hogy a nagyfeszültségű váltóirányító bekapcsolására kiadott parancs csak akkor legyen hatásos, ha a Ci, C₂ töltőkondenzátorok kellően feltöltött állapotban vannak.Suitable locking device (not shown in Figure 1) ensure that within the control electronics to command activation of the high voltage inverter will only be effective if the Cl, _C2 töltőkondenzátorok are sufficiently charged.

Claims

1 * Circuit arrangement for supplying power to control electronics of forced-circuit current control circuits, comprising a current converter element incorporated in the circuit of the current converter, characterized by a current transformer (Tr _t ) with a secondary capacitor (C _lt C ₂ ) and element (Ti), preferably a triac coupling.

Circuit arrangement according to Claim 1, characterized in that the secondary side of the current transformer (Tr _t ) is formed as a center dipped coil, from diodes connected to the two ends of the coil bridged by the current limiting element (Ti) parallel to the charging capacitors (C 1, C ₂ ). (D ₃ , D ₄ , D ₅ , D ₆ ) a built-in bridge circuit is installed and the tap is connected to the common point of the charge capacitors (Ci, C ₂ ).

The circuit arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that it comprises a branch comprising Zener diodes (Di, D ₂ ) arranged in series to be connected in parallel to the charge capacitors (C 1, C ₂ ).