RU2093948C1

RU2093948C1 - Converter

Info

Publication number: RU2093948C1
Application number: RU93002072A
Authority: RU
Inventors: Анатолий Андреевич Кожевников
Original assignee: Анатолий Андреевич Кожевников
Priority date: 1993-01-13
Filing date: 1993-01-13
Publication date: 1997-10-20

Abstract

FIELD: converter engineering. SUBSTANCE: converter has first and second input leads 1 and 2, first and second output leads 3 and 4, first and second pairs 5 and 6 of power thyristors whose first thyristors 7 and 8 have their anodes connected to first input leads 1 and second thyristors 9 and 10 have their cathodes connected to second input lead 2; cathodes of first thyristors 7, 8 and anodes of second ones 9, 10 are connected to first and second output leads 3 and 4; it also has auxiliary power supply 11, auxiliary thyristors 12, 13, current pulse shaper 14, capacitor 15, auxiliary transistor 16, and current pulse delay unit 17; first pole of auxiliary power supply 11 is connected to first lead of auxiliary transistor 16 and to first plate of capacitor 15 whose second plate is connected to second pole of auxiliary power supply 11 and to cathodes of auxiliary thyristors 12, 13 whose anodes are connected to anodes of second thyristor of pairs 5 and 6 of power thyristors, their cathodes being connected to second lead of auxiliary transistor 16; output leads 18-21 of current pulse shaper 14 are connected to gate leads of power thyristor pairs 5 and 6; output leads 22-24 of current pulse delay unit 17 are connected to gate leads of auxiliary thyristors 12, 13 of transistor 16. EFFECT: provision for varying (regulating) RMS value of converter current and kind of current conversion; improved efficiency; enlarged functional capabilities. 1 dwg

Description

Изобретение относится к области преобразовательной техники и может быть использовано в системах управления машинами постоянного и переменного тока, вторичных источниках питания и модуляторах. The invention relates to the field of converting technology 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 [1]
Недостатком известного устройства является то, что выключение одной пары силовых тиристоров производится одновременно с включением другой пары, что не позволяет регулировать (стабилизировать) и изменять вид преобразования тока.The closest in technical essence to the claimed device is the selected transformer 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 [1]
A disadvantage of the known device 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 коэффициента полезного действия. The aim of the invention is to expand the functionality of the Converter and increase its efficiency.

Указанная 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, вспомогательные тиристоры и формирователь импульсов тока, снабжен конденсатором и вспомогательными транзисторами, а формирователь импульсов тока снабжен устройством задержки импульсов тока, при этом первый полюс вспомогательного источника тока соединен с первыми выводами вспомогательных транзисторов, например, коллекторами импульсных транзисторов, или стоками полевых транзисторов, и первой обкладкой конденсатора, вторая обкладка которого соединена с вторым полюсом вспомогательного источника тока и катодами вспомогательных тиристоров, аноды которых соединены с анодами вторых тиристоров пар силовых тиристоров, катоды которых соединены с вторыми выводами вспомогательных транзисторов, например, эмиттерами импульсных транзисторов, или истоками полевых транзисторов, а выходные выводы формирователя импульсов тока соединены с управляющими выводами пар силовых тиристоров, например, управляющего электрода тиристоров, или светодиода оптотиристоров, выходные же выводы устройства задержки импульсов тока с управляющими выводами вспомогательных тиристоров и транзисторов, например, управляющего электрода тиристоров, или светодиода оптотиристоров, базы импульсных транзисторов, или затвора полевых транзисторов. This 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, auxiliary thyristors and a current pulse shaper is equipped with a capacitor and auxiliary transistors, and the current pulse shaper is equipped with a current pulse delay device, while the first pole of the auxiliary An integral current source is connected to the first terminals of the auxiliary transistors, for example, pulse transistor collectors, or drains of field effect transistors, and the first capacitor lining, the second lining of which is connected to the second pole of the auxiliary current source and the cathodes of the auxiliary thyristors, the anodes of which are connected to the anodes of the second thyristors of the power pairs thyristors, the cathodes of which are connected to the second terminals of the auxiliary transistors, for example, emitters of pulse transistors, or the sources of the field x transistors, and the output terminals of the current pulse shaper are connected to the control terminals of the power thyristor pairs, for example, the thyristor control electrode, or the opto-thyristor LED, the output terminals of the current pulse delay device with the control terminals of the auxiliary thyristors and transistors, for example, the thyristor control electrode, or the LED optothyristors, pulse base transistors, or field-effect transistor gates.

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

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором показана функциональная схема преобразователя. The invention is illustrated in the drawing, which 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 и 8 которых соединены с первым входным выводом 1, катоды вторых тиристоров 9 и 10 с вторым входным выводом 2, а катоды первых 7 и 8 и аноды вторых 9 и 10 тиристоров с первым 3 и вторым 4 выходными выводами, вспомогательный источник тока 11, вспомогательные тиристоры 12 и 13, формирователь импульсов тока 14, конденсатор 15, вспомогательный транзистор 16 и устройство задержки импульсов тока 17, при этом первый полюс вспомогательного источника 11 соединен с первым выводом вспомогательного транзистора 16 и первой обкладкой конденсатора 15, вторая обкладка которого соединена с вторым полюсом вспомогательного источника тока 11 и катодами вспомогательных тиристоров 12 и 13, аноды которых соединены с анодами вторых тиристоров 9 и 10 пар силовых тиристоров 5 и 6, катоды которых соединены с вторым выводом вспомогательного транзистора 16, а выходные выводы 18 21 формирователя импульсов тока 14 соединены с управляющими выводами пар силовых тиристоров 5 и 6, выходные же выводы 22 -24 устройства задержки импульсов тока 17 с управляющими выводами вспомогательных тиристоров 12 и 13 и транзистора 16. 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 and 8 of which are connected to the first input terminal 1, the cathodes of the second thyristors 9 and 10 with the second input pin 2, and the cathodes of the first 7 and 8 and the anodes of the second 9 and 10 thyristors with the first 3 and second 4 output terminals, an auxiliary current source 11, auxiliary thyristors 12 and 13, a current pulse shaper 14, a capacitor 15, an auxiliary transistor 16 and a delay device current pulses 17, at this, the first pole of the auxiliary source 11 is connected to the first output of the auxiliary transistor 16 and the first capacitor plate 15, the second plate of which is connected to the second pole of the auxiliary current source 11 and the cathodes of the auxiliary thyristors 12 and 13, the anodes of which are connected to the anodes of the second thyristors 9 and 10 power pairs thyristors 5 and 6, the cathodes of which are connected to the second terminal of the auxiliary transistor 16, and the output terminals 18 21 of the current pulse shaper 14 are connected to the control terminals of the pairs of power thyristors 5 and 6, the output terminals 22-24 of the delay device of the current pulses 17 with the control terminals of the auxiliary thyristors 12 and 13 and the transistor 16.

Преобразователь работает следующим образом. The converter operates as follows.

В некоторый момент времени формирователь импульсов тока 14 формирует на выходах 18 и 19 короткие синфазные импульсы тока, которые включают первую пару силовых тиристоров 5, при этом через выходные выводы 3, 4 и нагрузку преобразователя протекает ток одного направления, а конденсатор 15 заряжен до напряжения вспомогательного источника тока 11. At some point in time, the current pulse generator 14 generates short common-mode current pulses at the outputs 18 and 19, which include the first pair of power thyristors 5, while a current of one direction flows through the output terminals 3, 4 and the converter load, and the capacitor 15 is charged to the auxiliary voltage current source 11.

Через заданный промежуток времени устройство задержки импульсов тока 17 формирует на выходах 22 и 23 короткие синфазные импульсы тока, которые включают вспомогательный транзистор 16 и первый вспомогательный тиристор 12, при этом второй тиристор 9 первой пары силовых тиристоров 5 выключается, а конденсатор 15 в течение длительности импульсов разряжается через выходные выводы 3, 4, нагрузку преобразователя, первый тиристор 7 первой пары силовых тиристоров 5 и входные выводы 1, 2. После окончания импульса тока на выходе 22 устройства задержки импульсов тока 17 первый тиристор 7 первой пары силовых тиристоров 5 также выключается, а ток через выходные выводы 3, 4 и нагрузку преобразователя прерывается. After a specified period of time, the current pulse delay device 17 generates short common-mode current pulses at the outputs 22 and 23, which include an auxiliary transistor 16 and a first auxiliary thyristor 12, while the second thyristor 9 of the first pair of power thyristors 5 is turned off, and the capacitor 15 is turned on for the duration of the pulses discharged through the output terminals 3, 4, the converter load, the first thyristor 7 of the first pair of power thyristors 5 and the input terminals 1, 2. After the end of the current pulse at the output 22 of the delay device, the pulse current 17 in the first thyristor 7 of the first pair of power thyristors 5 is also turned off and the current through the output terminals 3, 4 and the inverter load is interrupted.

Формирователь импульсов тока 14 и устройство задержки импульсов тока 17 при непрерывной работе формируют последовательности коротких импульсов тока по заданному закону, например, только на выходах 18, 19 и 22, 23 или на выходах 20, 21 и 22, 24 или поочередно, при этом изменяется последовательность работы пар силовых тиристоров и направление тока через выходные выводы 3 и 4, т.е. вид преобразования тока. The current pulse generator 14 and the current pulse delay device 17 during continuous operation generate sequences of short current pulses according to a given law, for example, only at the outputs 18, 19 and 22, 23 or at the outputs 20, 21 and 22, 24 or alternately, while changing the sequence of operation of the pairs of power thyristors and the direction of the current through the output terminals 3 and 4, i.e. type of current conversion.

По сравнению с прототипом предлагаемое устройство позволяет изменять (стабилизировать) значение тока через выходные выводы 3, 4 путем изменения времени задержки импульсов тока, формируемых устройством задержки импульсов тока 17, и изменять вид преобразования тока, а также иметь более высокий коэффициент полезного действия. Compared with the prototype, the proposed device 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 generated by the delay device of the current pulses 17, and change the type of current conversion, as well as have a higher efficiency.

Новые функциональные возможности предложенного устройства позволяют разработать универсальный преобразователь для любого частного вида преобразования тока и изменения вида преобразования тока, а также систему унифицированных преобразователей тока с предельно высоким коэффициентом полезного действия. The new functionality of the proposed device allows you to develop a universal converter for any particular type of current conversion and change the type of current conversion, as well as a system of unified current converters with an extremely high efficiency.

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 with the second input terminal, and the cathodes of the first and second anodes with output terminals, an auxiliary current source, auxiliary thyristors and a current pulse shaper, characterized in that the converter is equipped with a capacitor and auxiliary transistors, and the current pulse shaper is equipped with a current pulse delay device, wherein the first pole of the auxiliary the current source is connected to the first terminals of the auxiliary transistors and the first capacitor plate, the second plate of which is connected to the second pole of the auxiliary current source and the cathodes of the auxiliary thyristors, the anodes of which are connected to the anodes of the second thyristors of the pairs of power thyristors, the cathodes of which are connected to the second terminals of the auxiliary transistors, and the output the terminals of the current pulse shaper are connected to the control terminals of the power thyristor pairs, the output terminals of the pulse delay device t eye with the control outputs of auxiliary thyristors and transistors.