SU1220072A1 - Импульсный преобразователь посто нного тока с последовательной конденсаторной коммутацией - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к импульсным преобразовател м посто нного тока с последовательной конденсаторной коммутацией. Цель изобрете-i Ьо (/ ни  - улучшение КПД и массогабарит- ных показателей. Преобразователь содержит однофазный мост на тиристорах 1-4 с дозирующим конденсатором 5 в диагонали переменного тока. . Обратный диод в включен между выходными выводами дл  подключени  на- грузки 11. Между входными выводами включена цепь из последовательно со-- единенных дроссел  7 и диода 8. Вспомогательные тиристоры 9, 10 соедин ют конденсатор 5 с точкой соединени  дроссел  7 и диода 8. Введение диода 8 в указанное соединение элементов преобразовател  обеспечивают комбинацию различных способов управлени  напр жением на нагрузке путем изменени  момента подачи управл ющих импульсов на тиристорь 9, 10 по отношению к моментам включени  тиристоров 1-4. Это приводит к высокой коммутационной устойчивости при работе на нагрузку с резко мен ющимис  параметрами , ограничению величины энергии , передаваемой в нагрузку за период регулировани , уменьшению габаритов фильтра. 2 ил. i (Л ю IND .fi. ю Ю

Description

Изобретение относитс  к электротехнике , представл ет собой импульс-- ный преобразователь посто нного тока и может быть использовано в электро- технологии, электроприводе и др.

Цель изобретени  - улучшение КПД и массогабаритных показателей.

На фиг.1 представлена схема преобразовател ; на фиг.2 - временные диаграммы токов и напр жений.

Импульсный преобразователь посто нного тока с последовательной конденсаторной коммутацией содержит однофазный мост на тиристорах 1-4 с дозирующим конденсатором 5 в диагонали переменного тока, обратный диод 6, включенньй между выходными выводами, цепь из последовательно соединенных дроссел  7 и диода 8, включенную между входными выводами, в качестве вентилей используют тиристоры 9 и 10, соедин ющие конденсатор 5 с точкой соединени  дроссел  7 и диода . К выходу преобразовател  подключена нагрузка 11.

На фиг.2 прин ты следующие обо-г значени : UH, 1ц напр жение и ток нагрузки; U., if - напр жение и ток конденсатора 5; i - ток дроссел  7; ig - ток диода 8; U - напр жение питани ; iy, , i,j, , iijj , iy, iyto iu4 - импульсы управлени  тиристоров 1-4 и 9, 10.

Преобразователь работает следующим образом.

Допустим к моменту tg (фиг.2) конденсатор 5 зар жен до иапр же- ни  источника питани  с пол рностью показанной на фиг.1 в скобках. Ток нагрузки iij протекает через диод 6. В момент t(j- включаютс  тиристоры 1 и 9. Конденсатор 5 начинает перезар жатьс  по образовавшемус  LC-кон туру; конденсатор 5 - тиристор 9 - дроссель 7 - тиристор 1.

В момент t| включаетс  тиристор 2. Образуетс  второй контур перезар да конденсатора 5: источник U - тиристор 1 - конденсатор 5 - тиристор 2 - нагрузка 1 1 . При этом ток, протекающий через конденсатор 5, равен сумме токов дроссел  7 и нагрузки 11 . Диод запираетс , попада  под обратное напр жение,  вл ющеес  вы- ходньгм напр жением преобразовател  и равное напр жению питани  плюс напр жение на конденсаторе 5.

В момент tj конденсатор 5 перезар жаетс  до напр жени  источника

питани , открываютс  диодь 6 и 9. Тиристоры 1,. 2 и 9 обесточиваютс  и восстанавливают свои управл ющие свойства. Ток нагрузки 1|, замыкаетс через диод 6, а ток дроссел  i начинает протекать навстречу источнику питани , замыка сь через диод 8.

В момент tg по истечении времени t, необходимого дл  надежного

запирани  проводивших ранее тирис- ; торов, включаютс  тиристоры 3 и 10. Конденсатор 5 вновь начинает переза-. р жатьс  по образовавшемус  LC-контуру . После включени  в момент t тиристора 4 на вьгкоде преобразовател  по вл етс  очередной импульс напр жени . Конденсатор 5 перезар жаетс  током нагрузки и током Дроссел . После его перезар да до напр жени  источника питани  .(в момент tj) открываютс  диоды 6 и 8. При этом ток нагрузки i замыкаетс  через диод 6, а ток дроссел  - через диод 8,

протека  навстречу источнику ни . В момент t выключаютс  тиристоры 1 и 9 и процессы в схеме повтор ютс .

Как видно из принципа работы преобразовател , выходное напр жение можно регулировать путем изменени  момента подачи управл ющих импульсов на тиристоры 9 и 10 по отношению к моменту включени  тиристоров 1, 2

и 3,, 4, что соответствует широтно- импульсному и амплитудно-импульсному регулировани м, либо путем изменени  периода Т, что соответствует частотно-импульсному регулированию наг

пр жени . Одновременное уменьшение амплитуды и ширины импульсов напр жени  на нагрузке позвол ет при малом изменении сигнала управлени  получить значительную глубину регулировани  при хорошей форме выходного сигнала. Таким образом, реализуетс  комбинаци  различных способов управлени  напр жением на нагрузке, что существенно расшир ет функциональные

возможности преобразовател . При этом обеспечиваетс  высока  коммутационна  устойчивость при работе на нагрузку с резко мен ющимис  параметрами вплоть до К.З., нагрузки, огр ничение энергии, передаваемой в нагрузку за период регулировани , что позвол ет легко организовать защиту источника питани , элементов преобра3

зовател  и нагрузки по цепи управлени . Широкие функциональные возможности преобразовател  позвол ют расширить диапазон регулировани  выходного напр жени , облегчить сглаживание фильтра, улучшить динамические показатели, что определ ет перспективность его применени  в электроприводе , электротехнологии и других област х. Высока  надежность, простота управлени  и организаци  защиты позвол ют существенно снизить эк сплуа тационные р асходы.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Импульсный преобразователь посто нного тока с последовательной конденсаторной коммутацией, содержащий однофазный тиристорный мост с дозирующим конденсатором в диагонали переменного тока, включенный меж200724

   ду одним входным и одним выходным выводами, диод, включенный в обрат-. ном направлении между выходнь1ми выводами, а также дополнительный 5 контур перезар да дозирующего конденсатора , включающий два вспомогательных вентил , одни одноименные электроды которых объединены и их обща  точка соединени  подключена к одному из выводов дроссел , о т10

   личающийс  тем, что, с целью улучшени  КПД и массогаба- ритных показателей, в него введен дополнительный диод, включенный в обратном направлении между другим . входным выводом и общей точкой соединени  дроссел  и вспомогательных вентилей, другой электрод каждого из которых подключен к соответствующему выводу дозирующего конденсатора , причем другой вывод дроссел  соединен с первым входным выводом.

   ;Редактор Н.Гунько

   Составитель Ю.Спивак

   Техред И.Попович Корректор Е.Рошко

   Заказ 1328/57 Тираж 631 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

   по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

   Филиал ШШ Патент, г.Ужгород, ул. Проектна ,