RU2285325C2

RU2285325C2 - Current inverter

Info

Publication number: RU2285325C2
Application number: RU2003112557/09A
Authority: RU
Inventors: Евгений Михайлович Силкин (RU); Евгений Михайлович Силкин
Original assignee: Акционерное общество открытого типа ЭЛСИ
Priority date: 2003-04-28
Filing date: 2003-04-28
Publication date: 2006-10-10

Abstract

FIELD: converter engineering; power supplies for induction heaters.

SUBSTANCE: proposed current inverter has single-phase bridge built around transistors with series diodes which is connected to inverter input leads through filter chokes. Inverter output leads are shorted out by capacitor and connected to output leads of single-phase bridge through switching chokes. Transistors are shorted out by back-to-back connected diodes and varistors. Series diodes are shorted out by series circuits incorporating capacitor and resistor. Single-phase bridge is shorted out by series circuit incorporating second capacitor, diode, and third capacitor and by second series circuit incorporating differentially-connected second diode, third capacitor, and third diode. Common point of second capacitor and diode is connected to cathode of fourth diode. Common point of second diode and third capacitor is connected to cathode of fifth diode. Anodes of fourth and fifth diodes are interconnected and connected to emitter group of single-phase bridge through third series circuit incorporating choke and resistor. Common point of diode and second capacitor is connected to anode of sixth diode. Common point of third capacitor and third diode is connected to anode of seventh diode. Cathodes of sixth and seventh diodes are interconnected and connected to collector group of single-phase bridge through fourth series circuit incorporating second choke and second resistor.

EFFECT: enhanced operating reliability of current inverter.

1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в качестве источника питания для индукционного нагревателя.The invention relates to a conversion technique and can be used as a power source for an induction heater.

Известен инвертор тока, содержащий подключенный к входным выводам инвертора тока через дроссель фильтра однофазный мост на транзисторах, выходные выводы инвертора тока зашунтированы конденсатором (Глазенко Т.Д., Сеньков В. И. Схемотехнические и конструктивные методы обеспечения электромагнитной совместимости транзисторных преобразователей постоянного напряжениях/Электричество. - 1989. - №2. - С.37-43).Known current inverter containing connected to the input terminals of the current inverter through the filter choke single-phase bridge on transistors, the output terminals of the current inverter are shunted by a capacitor (Glazenko T.D., Senkov V.I. . - 1989. - No. 2. - S.37-43).

Недостатком инвертора тока является низкая надежность работы из-за высоких значений коммутационных потерь в транзисторах, высоких перенапряжений на элементах схемы инвертора тока при обрыве цепи нагрузки.The disadvantage of the current inverter is the low reliability due to the high values of switching losses in transistors, high overvoltages on the elements of the current inverter circuit when the load circuit breaks.

Известен инвертор тока, содержащий подключенный к входным выводам инвертора тока через дроссель фильтра однофазный мост на транзисторах, выходные выводы инвертора тока зашунтированы конденсатором (П. 2155433 Россия, МКИ Н 02 М 5/451. Преобразователь частоты / Силкин Е.М. - Заявл. 13. 04.99, Опубл. 27.08.00. - Бюл. № 24).Known current inverter containing connected to the input terminals of the current inverter through the filter inductor a single-phase bridge on transistors, the output terminals of the current inverter are shunted by a capacitor (P. 2155433 Russia, MKI N 02 M 5/451. Frequency converter / Silkin EM - Application. 13. 04.99, publ. 27.08.00. - Bull. No. 24).

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является инвертор тока (Ruzsamyi Т., Baesanyi С. Transistor-wechelrichter fur Induktiwe Erwarmung//Period. polytechn. Mech. engineering. - 1986. - №1. - S.99-122), который и рассматривается в качестве прототипа.The closest in technical essence to the invention is a current inverter (Ruzsamyi T., Baesanyi C. Transistor-wechelrichter fur Induktiwe Erwarmung // Period. Polytechn. Mech. Engineering. - 1986. - No. 1. - S.99-122) and is considered as a prototype.

Прототип содержит подключенный к входным выводам инвертора тока через дроссели фильтра однофазный мост на транзисторах с последовательными диодами, выходные выводы инвертора тока зашунтированы конденсатором.The prototype contains a single-phase bridge connected to the input terminals of the current inverter through the filter chokes on transistors with serial diodes, the output terminals of the current inverter are shunted by a capacitor.

Недостатком прототипа является низкая надежность работы из-за высоких значений коммутационных потерь в транзисторах и диодах, перенапряжений на элементах схемы инвертора тока при обрыве цепи нагрузки.The disadvantage of the prototype is the low reliability due to the high values of switching losses in transistors and diodes, overvoltages on the elements of the current inverter circuit when the load circuit breaks.

Изобретение направлено на решение задачи повышения надежности работы инвертора тока, что является целью изобретения.The invention is aimed at solving the problem of improving the reliability of the current inverter, which is the purpose of the invention.

Указанная цель достигается тем, что в инверторе тока, содержащем подключенный к входным выводам инвертора тока через дроссели фильтра однофазный мост на транзисторах с последовательными диодами, выходные выводы инвертора тока зашунтированы конденсатором, выходные выводы инвертора тока подключены к выходным выводам однофазного моста на транзисторах с последовательными диодами через коммутирующие дроссели, транзисторы зашунтированы встречными диодами и варисторами, последовательные диоды зашунтированы последовательными цепями, содержащими конденсатор и резистор, однофазный мост на транзисторах с последовательными диодами зашунтирован последовательной цепью, содержащей второй конденсатор, диод и третий конденсатор, второй последовательной цепью, содержащей второй диод, третий конденсатор и третий диод, встречно, общая точка соединения второго конденсатора и диода соединена с катодом четвертого диода, общая точка соединения второго диода и третьего конденсатора соединена с катодом пятого диода, аноды четвертого и пятого диодов соединены и подключены к эмиттерной группе однофазного моста на транзисторах с последовательными диодами через третью последовательную цепь, содержащую дроссель и резистор, общая точка соединения диода и второго конденсатора соединена с анодом шестого диода, общая точка соединения третьего конденсатора и третьего диода соединена с анодом седьмого диода, катоды шестого и седьмого диодов соединены и подключены к коллекторной группе однофазного моста на транзисторах с последовательными диодами через четвертую последовательную цепь. содержащую второй дроссель и второй резистор.This goal is achieved by the fact that in the current inverter containing a single-phase bridge connected to the input terminals of the current inverter through the filter chokes on transistors with serial diodes, the output terminals of the current inverter are connected by a capacitor, the output terminals of the current inverter are connected to the output terminals of the single-phase bridge on transistors with serial diodes through switching chokes, transistors are shunted by counter diodes and varistors, serial diodes are shunted by serial circuits, with holding a capacitor and a resistor, a single-phase bridge on transistors with series diodes is bridged by a series circuit containing a second capacitor, a diode and a third capacitor, a second series circuit containing a second diode, a third capacitor and a third diode, in contrast, a common connection point of the second capacitor and diode is connected to the cathode of the fourth diode, the common connection point of the second diode and the third capacitor is connected to the cathode of the fifth diode, the anodes of the fourth and fifth diodes are connected and connected to the emitter group of a single-phase bridge on transistors with series diodes through a third series circuit containing a choke and a resistor, the common point of connection of the diode and the second capacitor is connected to the anode of the sixth diode, the common point of connection of the third capacitor and third diode is connected to the anode of the seventh diode, cathodes of the sixth and seventh diodes are connected and connected to the collector group of a single-phase bridge on transistors with serial diodes through the fourth serial circuit. comprising a second inductor and a second resistor.

Существенным отличием, характеризующим изобретение, является повышение надежности работы инвертора тока на индукционный нагреватель за счет снижения коммутационных потерь в транзисторах и диодах, коммутационных перенапряжений, ограничения пере напряжений на элементах при обрыве цепи нагрузки.A significant difference characterizing the invention is to increase the reliability of the current inverter to the induction heater by reducing switching losses in transistors and diodes, switching overvoltages, limiting the overvoltage on the elements when the load circuit breaks.

Повышение надежности работы инвертора тока на индукционный нагреватель является полученным техническим результатом, обусловленным введением новых элементов и связей, т.е. отличительными признаками. Таким образом, отличительные признаки заявляемого инвертора тока являются существенными.Improving the reliability of the current inverter to the induction heater is a technical result due to the introduction of new elements and connections, i.e. distinguishing features. Thus, the distinguishing features of the inventive current inverter are essential.

На чертеже приведена схема инвертора тока.The drawing shows a diagram of a current inverter.

Инвертор тока содержит подключенный к входным выводам инвертора тока через дроссели фильтра 1, 2 однофазный мост на четырех транзисторах 3-6 с последовательными диодами 7-10, выходные выводы 11 инвертора тока зашунтированы конденсатором 12, выходные выводы инвертора тока подключены к выходным выводам однофазного моста через коммутирующие дроссели 13, 14, транзисторы зашунтированы встречными диодами 15-18 и варисторами 19-22, последовательные диоды зашунтированы последовательными цепями, содержащими конденсатор 23-26 и резистор 27-30, однофазный мост зашунтирован последовательной цепью, содержащей второй конденсатор 31, диод 32 и конденсатор 33, второй последовательной цепью, содержащей второй диод 34, третий конденсатор 35 и третий диод 36, встречно, общая точка соединения второго конденсатора и диода первой последовательной цепи соединена с катодом четвертого диода 37, общая точка соединения второго диода и третьего конденсатора соединена с катодом пятого диода 38, аноды четвертого и пятого диодов соединены и подключены к эмиттерной группе однофазного моста через третью последовательную цепь, содержащую дроссель 39 и резистор 40, общая точка соединения диода и второго конденсатора соединена с анодом шестого диода 41, общая точка соединения третьего конденсатора и третьего диода соединена с анодом седьмого диода 42, катоды шестого и седьмого диодов соединены и подключены к коллекторной группе однофазною моста через четвертую последовательную цепь, содержащую второй дроссель 43 и второй резистор 44.The current inverter contains a single-phase bridge connected to the input terminals of the current inverter through the filter inductors 1, 2 on four transistors 3-6 with serial diodes 7-10, the output terminals of the current inverter 11 are shunted by the capacitor 12, the output terminals of the current inverter are connected to the output terminals of the single-phase bridge through switching chokes 13, 14, transistors are shunted by counter diodes 15-18 and varistors 19-22, serial diodes are shunted by serial circuits containing a capacitor 23-26 and a resistor 27-30, single-phase bridge is shunted by a series circuit containing a second capacitor 31, a diode 32 and a capacitor 33, a second series circuit containing a second diode 34, a third capacitor 35 and a third diode 36, counter, the common point of connection of the second capacitor and the diode of the first series circuit is connected to the cathode of the fourth diode 37 , the common point of connection of the second diode and the third capacitor is connected to the cathode of the fifth diode 38, the anodes of the fourth and fifth diodes are connected and connected to the emitter group of a single-phase bridge through a third series The circuit containing the inductor 39 and the resistor 40, the common point of connection of the diode and the second capacitor is connected to the anode of the sixth diode 41, the common point of connection of the third capacitor and the third diode is connected to the anode of the seventh diode 42, the cathodes of the sixth and seventh diodes are connected and connected to the collector group single-phase bridge through a fourth serial circuit containing a second inductor 43 and a second resistor 44.

Инвертор тока работает следующим образом. Транзисторы диагоналей моста инвертора 3, 6 и 4, 5 включаются поочередно с частотой, определяемой собственной частотой параллельного колебательного контура, образованного индукционным нагревателем 11 и конденсатором 12. Причем включение очередной пары транзисторов 3, 6 или 4, 5 происходит с опережением момента перехода напряжения на конденсаторе 12 контура через нулевое значение. Указанный контур обладает высокой добротностью, в результате чего напряжение на индукционном нагревателе 11 и конденсаторе 12 имеет близкую к синусоидальной форму. Индуктивность дросселей фильтра 1, 2 имеет большую величину. Поэтому входной ток инвертора тока сглажен, а ток, протекающий через транзисторы 3-6 и последовательные диоды 7-10, имеет форму, близкую к прямоугольной. В момент включения транзисторов 4, 5 напряжение на конденсаторе 12 условно отрицательное ("+" слева на чертеже). Уровень напряжения на конденсаторе 12 равен:The current inverter operates as follows. The transistors of the diagonals of the inverter bridge 3, 6 and 4, 5 are turned on alternately with a frequency determined by the natural frequency of the parallel oscillatory circuit formed by the induction heater 11 and the capacitor 12. Moreover, the next pair of transistors 3, 6 or 4, 5 is turned on ahead of the time the voltage goes to capacitor 12 of the circuit through a zero value. The specified circuit has a high quality factor, as a result of which the voltage across the induction heater 11 and the capacitor 12 is close to a sinusoidal shape. The inductance of the filter chokes 1, 2 is large. Therefore, the input current of the current inverter is smoothed, and the current flowing through the transistors 3-6 and serial diodes 7-10, has a shape close to rectangular. At the moment of turning on the transistors 4, 5, the voltage across the capacitor 12 is conditionally negative ("+" on the left in the drawing). The voltage level on the capacitor 12 is equal to:

u=(v E/cosb) sinb:u = (v E / cosb) sinb:

u<E,u <E,

где v - постоянный схемный коэффициент, Е - постоянное напряжение на входе инвертора тока, b - угол опережения (угол между моментом включения очередной пары транзисторов и моментом перехода напряжения на конденсаторе 12 через нулевое значение).where v is the constant circuit coefficient, E is the constant voltage at the input of the current inverter, b is the lead angle (the angle between the moment the next pair of transistors is turned on and the moment the voltage across the capacitor 12 passes through the zero value).

При включении транзисторов 4, 5 конденсатор 12 начинает разряжаться по цепям: 12-13-7-3-5-9-14-12 и 12-13-8-4-6-10-14-12. Дроссели 13, 14 ограничивают скорость разряда конденсатора 12 и скорость спада (нарастания) тока через транзисторы 3-6 и последовательные диоды 7-10. Ток транзисторов 3, 6 и последовательных диодов 7, 10 спадает от максимального значения до нулевого, а ток транзисторов 4, 5 и последовательных диодов 8, 9 нарастает от нулевого значения до максимального. При обрыве обратного тока последовательных диодов 7, 10 ток разряда конденсатора 12 замыкается через конденсаторы и резисторы RC-цепей 23, 26 и 27, 30 по цепям: 12-13-27-23-15-5-9-14-12 и 12-13-8-4-18-26-30-14-12. Энергия, накопленная в электромагнитном поле дросселей 13, 14 (а также соединительных шин), частично переходит в конденсаторы 23, 26 и, частично, рассеивается в резисторах 27, 30 и индукционном нагревателе 11. Коммутационные потери в транзисторах 3-6 и последовательных диодах 7-10, а также уровни коммутационных перенапряжений на элементах схемы инвертора тока ограничиваются. Далее при работе транзисторов 4, 5 после окончания коммутационного интервала в интервале времени, когда напряжение на конденсаторе 12 остается условно отрицательным, конденсаторы 23, 26 разряжаются на индукционный нагреватель 11, причем энергия, накопленная в конденсаторах 23, 26, возвращается (рекуперируется) в индукционный нагреватель 11 до полного их разряда. Конденсаторы 23, 26 при изменении полярности напряжения на конденсаторе 12 на следующем интервале работы остаются в разряженном состоянии. При этом разряда конденсаторов 23, 26 RC-цепей через полупроводниковые приборы, минуя нагрузку, не происходит, что существенно снижает потери в полупроводниковых приборах и самих RC-цепях. При возрастании напряжения на конденсаторах 23, 26 выше напряжения питания на входе инвертора тока включаются диоды 34, 36 и энергия перенапряжения направляется на заряд конденсатора 35. В исходном состоянии конденсатор 35 заряжен до напряжения, близкого к напряжению на входе инвертора тока. После расходования энергии перенапряжения диоды 34, 36 выключаются. Энергия, переданная в конденсатор 35, далее возвращается (рекуперируется.) в индукционный нагреватель 11 через последовательные цепи, включающие элементы 42, 43, 44 и 40, 39, 38 по цепи: 35-42-43-44-5-9-14-(11,12)-13-8-4-40-39-38-35, где потребляется. Частично энергия конденсатора 35 рассеивается в резисторах 40, 44. Варисторы 19-22 обеспечивают дополнительную защиту транзисторов 3-6 от перенапряжений положительной полярности. Электромагнитные процессы в инверторе тока при включении транзисторов 3, 6 протекают аналогично описанным. Очередное включение транзисторов 4, 5 заканчивает период. В индукционном нагревателе 11 при этом формируется полная волна выходного переменного напряжения.When the transistors 4, 5 are turned on, the capacitor 12 starts to discharge in the circuits: 12-13-7-3-5-9-14-12 and 12-13-8-4-6-10-14-12. Inductors 13, 14 limit the rate of discharge of the capacitor 12 and the rate of decline (rise) of the current through transistors 3-6 and serial diodes 7-10. The current of transistors 3, 6 and serial diodes 7, 10 drops from the maximum value to zero, and the current of transistors 4, 5 and serial diodes 8, 9 increases from zero to maximum. When the reverse current of the serial diodes 7, 10 is cut off, the discharge current of the capacitor 12 closes through the capacitors and resistors of the RC circuits 23, 26 and 27, 30 along the circuits: 12-13-27-23-15-5-9-14-12 and 12 -13-8-4-18-26-30-14-12. The energy stored in the electromagnetic field of the chokes 13, 14 (as well as the connecting busbars) partially passes into the capacitors 23, 26 and partially dissipates in the resistors 27, 30 and the induction heater 11. Switching losses in transistors 3-6 and serial diodes 7 -10, as well as the levels of switching overvoltages on the elements of the current inverter circuit are limited. Further, when the transistors 4, 5 operate after the end of the switching interval in the time interval when the voltage on the capacitor 12 remains conditionally negative, the capacitors 23, 26 are discharged to the induction heater 11, and the energy stored in the capacitors 23, 26 is returned (recovered) to the induction heater 11 until they are completely discharged. Capacitors 23, 26 when changing the polarity of the voltage across the capacitor 12 in the next interval of operation remain in the discharged state. In this case, the discharge of capacitors 23, 26 of RC circuits through semiconductor devices, bypassing the load, does not occur, which significantly reduces losses in semiconductor devices and the RC circuits themselves. When the voltage at the capacitors 23, 26 rises above the supply voltage at the input of the current inverter, diodes 34, 36 are turned on and the overvoltage energy is directed to the charge of the capacitor 35. In the initial state, the capacitor 35 is charged to a voltage close to the voltage at the input of the current inverter. After expenditure of energy overvoltage diodes 34, 36 are turned off. The energy transferred to the capacitor 35 is then returned (recovered.) To the induction heater 11 through series circuits including elements 42, 43, 44 and 40, 39, 38 along the circuit: 35-42-43-44-5-9-14 - (11,12) -13-8-4-40-39-38-35, where it is consumed. Partially, the energy of capacitor 35 is dissipated in resistors 40, 44. Varistors 19-22 provide additional protection for transistors 3-6 against overvoltages of positive polarity. Electromagnetic processes in the current inverter with the inclusion of transistors 3, 6 proceed similarly to those described. The next inclusion of transistors 4, 5 ends the period. In the induction heater 11, a full wave of the output alternating voltage is formed.

При обрыве цепи индукционного нагревателя 11 (или отключении инвертора тока, а также при периодических перенапряжениях в переходных режимах и при пуске инвертора тока) возрастает напряжение на входе однофазного моста на транзисторах 3-6 с последовательными диодами 7-10. Если напряжение на входе инвертора тока превысит уровень напряжения, равный сумме напряжений на конденсаторах 31, 33, включается диод 32. Входной ток инвертора тока замыкается по цепи: "+"-1-31-32-33-"-""+". В результате напряжение на входе однофазного моста на транзисторах 3-6 с последовательными диодами 7-10 ограничивается на уровне суммы напряжений на конденсаторах 31, 33. Заряд конденсаторов 31, 33 приводит к уменьшению входного тока инвертора тока. Энергия, накопленная в электромагнитном поле дросселей фильтра 1, 2 на предыдущих интервалах работы, переходит в конденсаторы 31, 33. Диод 32 выключается. Далее конденсаторы 31, 33 разряжаются на нагрузку через резисторы 40, 44 и дроссели 39, 43 по цепям, включающим диоды 37, 41: 31-3(5)-7(9)-13-(11,12)-14-10(8)-6(4)-40-39-37-31; 33-41-43-44-3(5)-7(9)-13-(11,12)-14-10(8)-6(4)-33.When the circuit of the induction heater 11 is disconnected (or the current inverter is turned off, as well as during periodic overvoltages in transient conditions and when the current inverter is started), the voltage at the input of the single-phase bridge on transistors 3-6 with serial diodes 7-10 increases. If the voltage at the input of the current inverter exceeds the voltage level equal to the sum of the voltages at the capacitors 31, 33, the diode 32 is turned on. The input current of the current inverter is closed by the circuit: "+" - 1-31-32-33 - "-" + ". As a result, the voltage at the input of a single-phase bridge on transistors 3-6 with series diodes 7-10 is limited to the sum of the voltages on the capacitors 31, 33. The charge on the capacitors 31, 33 leads to a decrease in the input current of the current inverter. The energy accumulated in the electromagnetic field of the chokes of the filter 1, 2 at the previous operation intervals passes to the capacitors 31, 33. The diode 32 is turned off. Next, the capacitors 31, 33 are discharged to the load through the resistors 40, 44 and the chokes 39, 43 along the chains including diodes 37, 41: 31-3 (5) -7 (9) -13- (11,12) -14-10 (8) -6 (4) -40-39-37-31; 33-41-43-44-3 (5) -7 (9) -13- (11,12) -14-10 (8) -6 (4) -33.

По сравнению с прототипом существенно повышается надежность работы инвертора тока за счет снижения коммутационных потерь и перенапряжений. Это обеспечивается рациональным набором и взаимным резервированием защитных цепей. Недопустимые импульсные перенапряжения на транзисторах и диодах отсутствуют. Причем ограничиваются перенапряжения прямой и обратной полярности. В том числе, при обрыве цепи нагрузки уровни перенапряжений на элементах инвертора тока ограничиваются на уровне удвоенного напряжения питания. Коммутирующие дроссели ограничивают скорости нарастания и спада тока транзисторов и диодов при коммутациях, что также снижает уровни коммутационных перенапряжений. Симметричное ограничение перенапряжений позволяет упростить пуск инвертора тока, что повышает надежность его работы.Compared with the prototype, the reliability of the current inverter is significantly increased by reducing switching losses and overvoltages. This is ensured by a rational set and mutual redundancy of protective circuits. Inadmissible surge voltages on transistors and diodes are absent. Moreover, overvoltages of direct and reverse polarity are limited. In particular, when the load circuit is broken, the overvoltage levels on the elements of the current inverter are limited to double the supply voltage. Switching chokes limit the rate of rise and fall of the current of transistors and diodes during switching, which also reduces the level of switching overvoltages. Symmetric surge protection makes it easy to start the current inverter, which increases its reliability.

По сравнению с прототипом увеличивается коэффициент полезного действия инвертора тока за счет уменьшения потерь в элементах схемы, в том числе демпфирующих цепях.Compared to the prototype, the efficiency of the current inverter is increased by reducing losses in circuit elements, including damping circuits.

По сравнению с прототипом уменьшается стоимость элементов инвертора за счет возможности использования элементов (транзисторов, диодов и др.) на меньшие допустимые токи.Compared with the prototype, the cost of the inverter elements is reduced due to the possibility of using elements (transistors, diodes, etc.) for lower permissible currents.

Claims

A current inverter containing a single-phase bridge connected to the input terminals of the current inverter through filter inductors on transistors with serial diodes, the output terminals of the current inverter are connected by a capacitor, characterized in that the output terminals of the current inverter are connected to the output terminals of the single-phase bridge on transistors with serial diodes through switching inductors transistors are shunted by counter diodes and varistors, serial diodes are shunted by serial circuits containing conden an resistor and a resistor, a single-phase bridge on transistors with series diodes is shunted by a serial circuit containing a second capacitor, a diode and a capacitor, and also counter-shunted by a second series circuit containing a second diode, a third capacitor and a third diode, a common connection point of the second capacitor and diode is connected to the cathode of the fourth diode, the common connection point of the second diode and the third capacitor is connected to the cathode of the fifth diode, the anodes of the fourth and fifth diodes are connected and connected to the emitter the single-phase bridge on transistors with series diodes through a third series circuit containing a choke and a resistor, the common point of connection of the diode and the capacitor of the serial circuit is connected to the anode of the sixth diode, the common point of connection of the third capacitor and third diode is connected to the anode of the seventh diode, the cathodes of the sixth and seventh diodes are connected and connected to the collector group of a single-phase bridge on transistors with series diodes through a fourth series circuit containing a second dross spruce and second resistor.