RU2035832C1

RU2035832C1 - Converter

Info

Publication number: RU2035832C1
Authority: RU
Inventors: Анатолий Андреевич Кожевников
Original assignee: Анатолий Андреевич Кожевников
Priority date: 1992-07-28
Filing date: 1992-07-28
Publication date: 1995-05-20

Abstract

FIELD: conversion equipment. SUBSTANCE: converter includes thyristor bridge with load placed in diagonal, two transistors connected in parallel to load and coupled in common point through capacitor shunted by additional source to input lead. EFFECT: improved operational characteristics. 1 dwg

Description

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в системах управления машинами постоянного и переменного тока, вторичных источниках питания и модуляторах. The invention relates to a conversion technique and can be used in control systems of DC and AC machines, secondary power supplies and modulators.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному устройству является выбранный в качестве прототипа преобразователь, содержащий входные и выходные выводы, пары силовых тиристоров, конденсаторы, вспомогательные тиристоры заряда и разряда конденсаторов, вспомогательный источник тока и устройство формирования импульсов тока. The closest in technical essence to the claimed device is a converter selected as a prototype, containing input and output terminals, pairs of power thyristors, capacitors, auxiliary thyristors of charge and discharge of capacitors, an auxiliary current source and a device for generating current pulses.

Недостатком известного преобразователя является то, что выключение одной пары силовых тиристоров производится одновременно с включением другой пары, что не позволяет регулировать (стабилизировать) и изменять вид преобразования тока. A disadvantage of the known Converter is that the shutdown of one pair of power thyristors is performed simultaneously with the inclusion of another pair, which does not allow you to adjust (stabilize) and change the type of current conversion.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей преобразователя и повышение его КПД. The aim of the invention is to expand the functionality of the Converter and increase its efficiency.

Цель достигается тем, что известный преобразователь, содержащий входные и выходные выводы, пары силовых тиристоров, аноды первых тиристоров которых соединены с первым входным выводом, катоды вторых с вторым входным выводом, а катоды первых и аноды вторых с выходными выводами, вспомогательный источник тока и формирователь импульсов тока, снабжен конденсатором и вспомогательными транзисторами, а формирователь импульсов тока снабжен устройством задержки импульсов тока, при этом второй полюс вспомогательного источника тока соединен с катодами вторых тиристоров пар силовых тиристоров и второй обкладкой конденсатора, первая обкладка которого соединена с первым полюсом вспомогательного источника тока и первыми выходными выводами вспомогательных транзисторов, например коллекторами импульсных транзисторов или стоками полевых транзисторов, вторые выходные выводы которых соединены с анодами вторых тиристоров пар силовых тиристоров, выходные выводы формирователя импульсов тока соединены с управляющими выводами пар силовых тиристоров, выходные выводы устройства задержки импульсов с входными выводами вспомогательных транзисторов, например цепями база-эмиттер импульсных транзисторов или затвор-исток полевых транзисторов. The goal is achieved by the fact that the known converter containing input and output terminals, pairs of power thyristors, the anodes of the first thyristors of which are connected to the first input terminal, the cathodes of the second with the second input terminal, and the cathodes of the first and second anodes with the output terminals, an auxiliary current source and a shaper current pulses, equipped with a capacitor and auxiliary transistors, and the current pulse shaper is equipped with a device for delaying current pulses, while the second pole of the auxiliary current source is connected to the odes of the second thyristors of the power thyristor pairs and the second capacitor plate, the first lining of which is connected to the first pole of the auxiliary current source and the first output terminals of the auxiliary transistors, for example, pulse transistor collectors or drains of field effect transistors, the second output terminals of which are connected to the anodes of the second thyristors of the power thyristor pairs, the output terminals of the current pulse shaper are connected to the control terminals of the pairs of power thyristors, the output terminals of the delay device and pulses with input terminals of auxiliary transistors, for example, base-emitter circuits of pulse transistors or gate-source of field-effect transistors.

При проведении патентного поиска известных решений признаков, совпадающих с признаками, отличающими заявленное техническое решение от прототипа, не обнаружено. Следовательно, заявленное техническое решение обладает существенными отличиями. When conducting a patent search of known solutions of signs that match the signs that distinguish the claimed technical solution from the prototype, was not found. Therefore, the claimed technical solution has significant differences.

На чертеже показана функциональная схема преобразователя. The drawing shows a functional diagram of the Converter.

Преобразователь содержит первый 1 и второй 2 входные выводы и первый 3 и второй 4 выходные выводы, первую 5 и вторую 6 пары силовых тиристоров, аноды первых тиристоров 7, 8 которых соединены с первым входным выводом 1, катоды вторых тиристоров 9, 10 с вторым входным выводом 2, а катоды первых 7, 8 и аноды вторых тиристоров 9, 10 с первым 3 и вторым 4 выходными выводами, вспомогательный источник 11 тока, формирователь 12 импульсов тока, конденсатор 13, вспомогательные транзисторы 14, 15 и устройство 16 задержки импульсов. Второй полюс вспомогательного источника 11 тока соединен с катодами вторых тиристоров 9, 10 пар 5, 6 силовых тиристоров и второй обкладкой конденсатора 13, первая обкладка которого соединена с первым полюсом вспомогательного источника 11 тока и первыми выходными выводами вспомогательных транзисторов 14, 15, например коллекторами импульсных транзисторов или стоками полевых транзисторов, вторые выходные выводы которых соединены с анодами вторых тиристоров 9, 10 пар 5, 6 силовых тиристоров. Выходные выводы 17-20 формирователя 12 импульсов тока соединены с управляющими выводами пар 5, 6 силовых тиристоров, выходные выводы 21, 22 устройства 16 задержки импульсов тока с выходными выводами 21, 22 вспомогательных транзисторов 14, 15, например цепями база-эмиттер импульсных транзисторов или затвор-исток полевых транзисторов. The converter contains the first 1 and second 2 input terminals and the first 3 and second 4 output terminals, the first 5 and second 6 pairs of power thyristors, the anodes of the first thyristors 7, 8 of which are connected to the first input terminal 1, the cathodes of the second thyristors 9, 10 with the second input terminal 2, and the cathodes of the first 7, 8 and the anodes of the second thyristors 9, 10 with the first 3 and second 4 output terminals, an auxiliary current source 11, a current pulse shaper 12, a capacitor 13, auxiliary transistors 14, 15 and a pulse delay device 16. The second pole of the auxiliary current source 11 is connected to the cathodes of the second thyristors 9, 10 pairs 5, 6 of power thyristors and the second lining of the capacitor 13, the first lining of which is connected to the first pole of the auxiliary current source 11 and the first output terminals of the auxiliary transistors 14, 15, for example, pulse collectors transistors or drains of field effect transistors, the second output terminals of which are connected to the anodes of the second thyristors 9, 10 pairs of 5, 6 power thyristors. The output terminals 17-20 of the driver 12 of the current pulses are connected to the control terminals of pairs 5, 6 of power thyristors, the output terminals 21, 22 of the device 16 delay current pulses with the output terminals 21, 22 of the auxiliary transistors 14, 15, for example, base-emitter circuits of pulse transistors or gate-source of field-effect transistors.

Преобразователь работает следующим образом. The converter operates as follows.

В некоторый момент времени формирователь 12 импульсов тока формирует на выходах 17, 18 короткие синфазные импульсы тока, которые включают первую пару 5 силовых тиристоров, при этом через выходные выводы 3, 4 и нагрузку преобразователя протекает ток в одном направлении, а конденсатор 13 заряжен до напряжения вспомогательного источника 11 тока. At some point in time, the current pulse generator 12 generates short common-mode current pulses at the outputs 17, 18, which include the first pair of 5 power thyristors, while the current flows in one direction through the output terminals 3, 4 and the converter load, and the capacitor 13 is charged to voltage auxiliary current source 11.

Через заданный промежуток времени устройство 16 задержки импульсов тока формирует на выходе 21 короткий импульс тока, который включает первый вспомогательный транзистор 14, при этом второй тиристор 9 первой пары 5 силовых тиристоров выключается, а конденсатор 13 в течение длительности импульса разряжается через выходные выводы 3, 4, нагрузку преобразователя, первый тиристор 7 первой пары 5 силовых тиристоров и входные выводы 1, 2. По окончании импульса тока первый вспомогательный транзистор 14 выключается, одновременно с ним выключается и первый тиристор 7 первой пары 5 силовых тиристоров, а ток через выходные выводы 3, 4 прерывается. After a specified period of time, the current pulse delay device 16 generates a short current pulse at the output 21, which turns on the first auxiliary transistor 14, while the second thyristor 9 of the first pair 5 of power thyristors is turned off, and the capacitor 13 is discharged through the output terminals 3, 4 during the pulse duration , the converter load, the first thyristor 7 of the first pair of 5 power thyristors and the input terminals 1, 2. At the end of the current pulse, the first auxiliary transistor 14 turns off, and at the same time the first one turns off thyristor 7 of the first pair of 5 power thyristors, and the current through the output terminals 3, 4 is interrupted.

Формирователь 12 импульсов тока и устройство 16 задержки импульсов тока при непрерывной работе формируют последовательности коротких импульсов тока по заданному закону, например, только на выходах 17, 18, 21 или на выходах 19, 20, 22, или поочередно, при этом изменяются последовательность работы пар 5, 6 силовых тиристоров и направление тока через выходные выводы 3, 4, т.е. изменяется вид преобразования тока. The current pulse generator 12 and the current pulse delay device 16 during continuous operation generate sequences of short current pulses according to a given law, for example, only at the outputs 17, 18, 21 or at the outputs 19, 20, 22, or alternately, while the sequence of the pairs 5, 6 power thyristors and the direction of the current through the output terminals 3, 4, i.e. the type of current conversion changes.

По сравнению с прототипом предлагаемый преобразователь позволяет изменять (стабилизировать) значение тока через выходные выводы 3, 4 путем изменения времени задержки импульсов тока на выходах 21, 22 устройства 16 задержки импульсов тока и изменять вид преобразования тока, а также иметь более высокий КПД в связи в исключением работы конденсатора в режиме перезаряда, характерной для прототипа. Указанные качества преобразователя позволяют разработать преобразователь любых известных частных видов преобразования тока одной унифицированной системы. Compared with the prototype, the proposed Converter allows you to change (stabilize) the value of the current through the output terminals 3, 4 by changing the delay time of the current pulses at the outputs 21, 22 of the device 16 delay current pulses and change the type of current conversion, and also have a higher efficiency due to the exception of the operation of the capacitor in the overcharge mode, characteristic of the prototype. The indicated qualities of the converter make it possible to develop a converter of any known particular types of current conversion of one unified system.

Claims

A converter containing input and output terminals, pairs of power thyristors, the anodes of the first thyristors of which are connected to the first input terminal, the cathodes of the second and the second input terminal, and the cathodes of the first and second anodes with the output terminals, an auxiliary current source and a current pulse shaper, characterized in that it is equipped with a capacitor and auxiliary transistors, and the current shaper is a device for delaying current pulses, while the second pole of the auxiliary current source is connected to the cathodes of the second thyristor orors of power thyristor pairs and a second capacitor plate, the first plate of which is connected to the first pole of the auxiliary current source and the first output terminals of the auxiliary transistors, the second output terminals of which are connected to the anodes of the second thyristors of the power thyristor pairs, and the output terminals of the current pulse shaper are connected to the control terminals of the pairs power thyristors, the output terminals of the pulse delay device with the input terminals of auxiliary transistors.