SU1262657A1

SU1262657A1 - D.c.converter

Info

Publication number: SU1262657A1
Application number: SU843766971A
Authority: SU
Inventors: Олег Георгиевич Булатов; Владислав Соломонович Иванов; Валерий Дмитриевич Поляков; Юрий Александрович Силантьев; Анатолий Иванович Царенко
Original assignee: Московский Ордена Ленина И Ордена Октябрьской Революции Энергетический Институт
Priority date: 1984-07-06
Filing date: 1984-07-06
Publication date: 1986-10-07

Description

Встречно-паралельно Т 1 и 4 подключены введенные диоды 12 и 13. Выходное напр жение можно регулировать путем изменени момента подачи управл ющихOpposite diodes 12 and 13 are connected in parallel to T 1 and 4. The output voltage can be adjusted by changing the moment of supply of control

импульсов на Т 1,2 и 3,4 по отношению к моменту включени тиристоров 19 и 17, что соответствует амплитудно-широтно-импудьсному регулированию. 2 ил.pulses at T 1,2 and 3,4 with respect to the moment of switching on the thyristors 19 and 17, which corresponds to amplitude-width-impedance regulation. 2 Il.

Изобретение относитс к электротехнике , представл ет собой преобразователь посто нного тока ц может быть использовано при лазерной термо обработке, в электротехнологии,, элек трохимии и других област х. Цель изобретени - уменьшение установленной мощности оборудовани . На фиг. 1 изображена схема преобразовател ; на фиг. 2 - временные ди аграммы, по сн ющие его работу. Преобразователь (фиг. 2) содержит однофазный мост на тиристорах 1-4, в диагональ переменного тока которого йвключены последовател лно соединенные конденсатор 5 и первична обмотка трансформатора 6. Вторична обмотка трансформатора подсоединена через од нофазный мостовой выпр митель на диодах 7-10 к нагрузке 11. Преобразователь включает в себ также два дополнительньпс диода 12 и 13, подклю ченные встречно-параллельно тиристорам моста, соединенньЕм с выводом кон денсатора и два дроссел 14 и 15, подключенные к же выводу ководен сатора. Кроме того, преобразователь содержит диод 16 и дополнительно ти .ристор 17, анодами подключенные к дросселю, а катодами - к положительному выводу источника питани и точк соединени конденсатора и первичной обмотки трансформатора соответственно , а также диод 18 и дополнительный тиристор 19, подключенные катодани к дросселю, а анодами - к отрицательному выводу источника питани и точке соединени конденсатора и пе вичной обмотки трансформатора соответственно . Работу преобразовател рассмотрим условно разбив весь диапазон регулировани выходного напр жени на два поддиапазона. Поддиапазон малых напр жений. Вре менные диаграммы, по сн ющие работу, Приведены на фиг. 2а . Допустимы к моменту t конденсатор 5 зар жен до напр жени источника питани с пол рностью, указанной на фиг. 1 в скобках. В момент t включаетс тиристор 19. Конденсатор начинает перезар жатьс по образовавшемус контуру: конденсатор 5 - тиристор 19дроссель 14. В момент t включаютс тиристоры 1 и 2. Образуетс второй контур перезар да конденсатора 5: источник V - тиристор 1 - конденсатор 5 - первична обмотка трансформатора 6 - тиристор 2. При этом к первичной обмотке трансформатора прикладываетс импульс напр жени , величина которого равна напр жению питани плюс напр жение на конденсаторе, а пол рность указана на фиг. Т в скобках. Наводима на вторичной обйотке ЭДС открывает диоды 7 и 8 однофазного выпр мител и на нагрузке; формируетс импульс напр : 1;ени UH (фиг. 2а). В момент 1 конденсатор 5 перезар жаетс до напр жени источника питани Чпол рность указана на фиг. 1 без скобок), открываютс диоды 12,18 и 9,10. Тиристоры 1,2 и 19 обесточиваютс и восстанавливают свои управл ющие свойства. Ток нагРУЗки 1ц замыкаетс через диоды мостового выпр мител , а ток дроссел 14 протекает навстречу источнику питани через диоды 12 и 18. В момент t, по истечении времени t, необходимого дл надежного запирани проводивших ранее тиристоров, включаетс тиристор 17. Конденсатор 5 вновь начинает перезар жатьс по образовавшемус контуру: конденсатор 5 - дроссель 15 - тиристор 17.После включени в момент Г- тиристоров 3 и 4 в нагрузке по вл етс очередной импульс напр жени . При этом провод т диоды 9 и 10 мостового вьпр мител . Конденсатор 5 перезар жаетс током нагрузки и током дроссел 15.The invention relates to electrical engineering, is a DC converter, and can be used in laser thermal processing, in electrical technology, electrochemistry, and other fields. The purpose of the invention is to reduce the installed capacity of the equipment. FIG. 1 shows a converter circuit; in fig. 2 — temporal diagrams that show his work. The converter (Fig. 2) contains a single-phase bridge on thyristors 1-4, the diagonal of the alternating current of which includes a series-connected capacitor 5 and the primary winding of the transformer 6. The secondary winding of the transformer is connected via a single-phase bridge rectifier on diodes 7-10 to the load 11 The converter also includes two additional diodes 12 and 13 connected in anti-parallel to the thyristors of the bridge connected to the output of the capacitor and two throttles 14 and 15 connected to the same terminal of the codensor. In addition, the converter contains a diode 16 and, additionally, a tiristor 17, anodes connected to the choke, and cathodes to a positive terminal of the power source and connection points of the capacitor and the primary winding of the transformer, respectively, as well as a diode 18 and an additional thyristor 19, connected to the cathode and anodes to the negative terminal of the power source and the junction point of the capacitor and the primary winding of the transformer, respectively. We consider the operation of the converter conditionally dividing the entire range of adjustment of the output voltage into two subranges. The subrange of low voltages. Time diagrams of work, are shown in FIG. 2a Permissible at time t, the capacitor 5 is charged up to the voltage of the power supply with the polarity indicated in FIG. 1 in brackets. At time t, the thyristor 19 is turned on. The capacitor starts to recharge along the formed circuit: capacitor 5 - thyristor 19 choke 14. At time t, thyristors 1 and 2 are formed. A second circuit is recharged and capacitor 5: source V - thyristor 1 - capacitor 5 - primary winding transformer 6 is thyristor 2. In this case, a voltage pulse is applied to the primary winding of the transformer, the magnitude of which is equal to the supply voltage plus the voltage on the capacitor, and the polarity is indicated in FIG. T in brackets. Directly on the secondary circuit, the EMF opens the diodes 7 and 8 of the single-phase rectifier on the load; a pulse is generated eg: 1; or UH (Fig. 2a). At time 1, the capacitor 5 is recharged before the voltage of the power source. The polarity is indicated in FIG. 1 without brackets), the diodes 12.18 and 9.10 open. Thyristors 1,2 and 19 de-energize and regain their control properties. The load current 1c closes through the diodes of the bridge rectifier, and the throttle 14 flows towards the power source through diodes 12 and 18. At time t, after the time t required to reliably lock the previously conducting thyristors, the thyristor 17 turns on. Condenser 5 starts recharging again press on the formed circuit: capacitor 5 - choke 15 - thyristor 17. After switching on at the time of the thyristors 3 and 4, the next voltage pulse appears in the load. In this case, diodes 9 and 10 of the bridge bridge are connected. The capacitor 5 is recharged by the load current and the throttle current 15.

После его перезар да до напр жени источника питани (t) открывают с диоды 13 и 16, а выпр митель ст гиваетс в точку. При этом ток нагрузки замыкаетс через диоды вьтр мител , а ток дроссел 15 протекает навстречу источнику питани через диоды 13 и 16, В момент tg включаетс тиристор 19 и процессы в схеме повтор ютс .After it has been recharged, the power supply (t) is opened from diodes 13 and 16 until the rectifier shrinks to a point. In this case, the load current is closed through the diodes of the emitter, and the current of the droplets 15 flows towards the power source through the diodes 13 and 16. At the moment tg, the thyristor 19 is turned on and the processes in the circuit are repeated.

Как видно из принципа работы преобразовател , выходное напр жение можно регулировать путем изменени момента подачи управл ющих импульсов на тиристоры 1,2 и 3,4 по отношению к моменту включени тиристоров 19 и 17, что соответствует амплитудно-широтно-импульсному регулированию. Очевидно, что максимальное,напр жени в этом поддиапазоне будет иметь место при одновременном включении тиристоров 1,2и 19 дл одной пол рности- и 3,4 и 17 дл другой. Дл дальнейшего увеличени напр жени нагрузки преобразователь переводитс во второй поддиапазон регулировани .As can be seen from the principle of operation of the converter, the output voltage can be adjusted by changing the moment of supplying control pulses to thyristors 1.2 and 3.4 with respect to the switching on time of the thyristors 19 and 17, which corresponds to amplitude-pulse-width control. Obviously, the maximum voltage in this subrange will occur while simultaneously turning on thyristors 1.2 and 19 for one polarity, and 3.4 and 17 for the other. To further increase the load voltage, the converter is shifted to the second adjustment sub-band.

Поддиапазон больших напр жений. Временные диаграммы, по сн ющие работу , приведены на фиг. 25 ,Subrange of high voltages. Timing diagrams explaining the work are shown in FIG. 25,

Допустим к моменту t, Конденсатор 5 зар жен до напр жени источника питани с пол рностью, указанной на фиг. 1 в скобках. В момент to включаютс тиристоры 1 и 2. Образуетс контур перезар да ,конденсатора: источник V - тиристор 1 - конденсаторSuppose by the time t, the Capacitor 5 is charged up to the voltage of the power source with the polarity indicated in fig. 1 in brackets. At the moment to, thyristors 1 and 2 are turned on. A recharge circuit is formed, a capacitor: source V - thyristor 1 - capacitor

5- первична обмотка трансформатора5- primary transformer winding

6- тиристор2. При этом к первичной обмотке трансформатора прикладываетс импульс напр жени , величина которого равна двойному напр жению питани , а пол рность указана на фиг. 16- thyristor2. In this case, a voltage pulse is applied to the primary winding of the transformer, the value of which is equal to the double supply voltage, and the polarity is indicated in FIG. one

в скобках.in brackets.

Наводима на вторичной обмотке ЭДС открьшает диоды 7 и 8 мостового выпр мител и на нагрузке формируетс импульс напр жени U (фиг. 26). В момент tj включаетс тиристор 19 и образуетс второй контур перезар да конденсатора 5: конденсатор - тиристор 19 - дроссель 14. При этом напр жение на нагрузке начинает спадать более круго, тем самым уменьшаетс ширина и площадь импульса. В момент tj ток через дроссель 14 прекращаетс и конденсатор вновь перезар жаетс лишь током нагрузки. После jero перезар да до напр жени источПика питани (пол рность указана на фиг. 1 без скобок) в момент Сд открываютс диоды 9 и 10. Т ристоры 1 и 2 обесточиваютс и восстанавливают 5 свои управл ющие свойства. Ток нагрузки замыкаетс через диоды мостового выпр мител . По истечении времени tj,, необходимого дл надежного запирани проводивших ранее тиристоров, в момент t, включаютс тиристоры 3 и 4. Конденсатор 5 начинает перезар жатьс по образовавшемус контуру: источник V - тиристор 3 - первична обмотка трансформатора 6 - кочденса5 тор 5 - тиристор 4. В нагрузке по вл етс очередной импульс напр жени , который в момент tg, после включени тиристора 17, претерпевает излом за счет по влени дополнительного тока 0 перезар да конденсатора в контуре дроссел 15 и тиристора 17. Б момент времени tg этот ток прекращаетс и конденсатор продолжает перезар жатьс лишь током нагрузки. После его перезар да до напр жени источника питани (t) выпр митель ст гиваетс в точку, замыка ток нагрузки. В момент времени tg включаютс тиристоры 1 и 2 и процессы в схеме повтор ютс .The electromotive voltage on the secondary winding opens diodes 7 and 8 of the bridge rectifier and a voltage pulse U is generated on the load (Fig. 26). At time tj, the thyristor 19 is turned on and a second circuit of capacitor 5 recharging is formed: capacitor - thyristor 19 - throttle 14. At the same time, the voltage on the load begins to fall more circularly, thereby reducing the width and area of the pulse. At time tj, the current through choke 14 is stopped and the capacitor is recharged again only by the load current. After jero recharging until the power supply voltage (the polarity is indicated in Fig. 1 without brackets), diodes 9 and 10 open at the moment of CD. The recorders 1 and 2 de-energize and restore their control properties 5. The load current is closed through the bridge rectifier diodes. After the time tj ,, necessary for reliable locking of the previously conducting thyristors, at time t, thyristors 3 and 4 turn on. Capacitor 5 begins to recharge along the resulting circuit: source V - thyristor 3 - primary winding of the transformer 6 - cochdenser 5 torus 5 - thyristor 4 A regular voltage pulse appears in the load, which at the time tg, after turning on the thyristor 17, undergoes a fracture due to the appearance of an additional current 0 of recharging the capacitor in the circuit of throttles 15 and the thyristor 17. At the moment of time tg this current stops and the capacitor continues to recharge only with the load current. After it has been recharged before the supply voltage (t) is applied, the rectifier will be shorted to a point, closing the load current. At time tg, the thyristors 1 and 2 are turned on and the processes in the circuit are repeated.

0 Как видно из принципа работы, выходное напр жение можно регулировать путем изменени момента подачи управл ющих импульсов на тиристоры 19 и 17 по отношению к моменту включени 0 As can be seen from the principle of operation, the output voltage can be adjusted by changing the moment of supplying control pulses to thyristors 19 and 17 with respect to the moment of switching on

5 тиристоров 1,2 и 3,4, что соответствует широтно-импульсному регулированию . Очевидно, что минимальное напр жение в этом поддиапазоне будет иметь место при одновременном включе0 НИИ трех тиристоров, а максимальноепри работе преобразовател без дополнительных контуров, т,.е. без включени тиристоров 17 и 19.5 thyristors 1,2 and 3,4, which corresponds to pulse-width regulation. It is obvious that the minimum voltage in this subrange will take place with the simultaneous switching on of the scientific research institute of three thyristors, and the maximum during the operation of the converter without additional circuits, t ,.e. without the inclusion of thyristors 17 and 19.

Claims

5 claims

DC / DC converter, single-phase thyristor bridge connected to input terminals,

0 in the diagonal of the alternating current of which are connected in series the capacitor and the primary winding of the transformer, the secondary winding of which is connected to the load circuit through a diode bridge terminator, as well as two additional thyristors, the first cathode of which is connected to the first choke and the first cathode