SU1605300A1 - Transformer-less variable a.c. to d.c. voltage converter - Google Patents

Transformer-less variable a.c. to d.c. voltage converter Download PDF

Info

Publication number
SU1605300A1
SU1605300A1 SU884651218A SU4651218A SU1605300A1 SU 1605300 A1 SU1605300 A1 SU 1605300A1 SU 884651218 A SU884651218 A SU 884651218A SU 4651218 A SU4651218 A SU 4651218A SU 1605300 A1 SU1605300 A1 SU 1605300A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
thyristors
output
thyristor
discharge
charge
Prior art date
Application number
SU884651218A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Василий Иванович Балалыкин
Игорь Федорович Иванов
Петр Егорович Конченков
Виктор Дмитриевич Пономаренко
Original Assignee
Специальное Конструкторское Бюро Физико-Технического Института Им.А.Ф.Иоффе
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Специальное Конструкторское Бюро Физико-Технического Института Им.А.Ф.Иоффе filed Critical Специальное Конструкторское Бюро Физико-Технического Института Им.А.Ф.Иоффе
Priority to SU884651218A priority Critical patent/SU1605300A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1605300A1 publication Critical patent/SU1605300A1/en

Links

Landscapes

  • Control Of Electrical Variables (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в качестве бестрансформаторного источника питани . Цель изобретени  - упрощение и повышение надежности. Устройство состоит из делител  3 напр жени , включенного через зар дные 4, 5 и разр дные 6, 7 тиристоры между выходом выпр мител  1 с фильтром 2 и через DLC-фильтр цепью нагрузки 10. Каждый из тиристоров 6, 7 дополнительно зашунтирован цепочкой из последовательно соединенных вспомогательного зар дного 17(19) и коммутирующего 18(20) тиристоров, включенной в провод щем направлении. Между общими точками соединени  тиристоров указанных цепочек включен коммутирующий конденсатор 21. Параллельно выходу делител  3 напр жени  включена цепочка из накопительного конденсатора 11 и стабилитрона 12, зашунтированного первичной обмоткой 13 импульсного трансформатора 14. Вторичные обмотки 15, 16 этого трансформатора включены в цепи управлени  тиристоров 6, 7 соответственно. Указанное выполнение устройства обеспечивает надежную гальваническую разв зку питающей сети и нагрузки 10, а также надежную работу тиристоров 4 - 7 за счет использовани  конденсатора 11, стабилитрона 12 и импульсного трансформатора 14, т.к. исключаетс  оновременное открытие тиристоров 4, 5 и 6, 7. 2 ил.The invention relates to electrical engineering and can be used as a transformerless power supply. The purpose of the invention is to simplify and increase reliability. The device consists of a voltage divider 3, connected through charging 4, 5 and bit 6, 7 thyristors between the output of rectifier 1 with filter 2 and through a DLC filter with a load circuit 10. Each of the thyristors 6, 7 is additionally bridged by a chain of series connected auxiliary charge 17 (19) and switching 18 (20) thyristors connected in the conducting direction. Switching capacitor 21 is connected between common points of thyristors of these chains. Parallel to the output of voltage divider 3, a chain of storage capacitor 11 and zener diode 12, shunted by primary winding 13 of pulse transformer 14, is connected. Secondary windings 15, 16 of this transformer are included in thyristor control circuits 6, 7 respectively. This design of the device ensures reliable galvanic isolation of the power supply network and load 10, as well as reliable operation of thyristors 4-7 by using a capacitor 11, a zener diode 12 and a pulse transformer 14, since the opening of thyristors 4, 5 and 6, 7 is excluded. 2 Il.

Description

33

оabout

СП ООSP OO

но згипуптироваи цепочкой из последовательно соединенных вспомогательного зар дного 17(9) и коммутирующего 18(20) тиристоров, включенной в провод щем направлении. Между общими точками соединени  тиристоров указанных цепочек включен коммутирую(щ-1й конденсатор 21, Параллельно выходу делител  3 напр жени  вкпючена цепоч. ка из накопительного конденсатора 1i и стабилитрона 12, зашунтировашгого первичной обмоткой 13 импульсногоbut zgipuptirovoy chain of series-connected auxiliary charge 17 (9) and commuting 18 (20) thyristors, included in the conducting direction. Between the common points of connection of the thyristors of these chains are switched to commute (u-1st capacitor 21, Parallel to the output of the voltage divider 3, the circuit is connected from the storage capacitor 1i and the zener diode 12, which is bridged by the primary winding 13 of the pulse

трансформатора 14, Вторичные обмотки 15,16 этого трансформатора включены в цепи управлени  тиристоров 6,7 со- ответственно. Указанное выполнение устройства обеспечивает надежную гальваническую разв зку питающей сети и нагрузки 1 О, а также надежную ра- боту тиристоров 4-7 за счет использовани  конденсатора 11, стабилитрона 12 и импульсного трансформатора 14, т.к. исключаетс  одновременное открытие тиристоров .4,5 и 6,7. 2 ил.transformer 14; Secondary windings 15, 16 of this transformer are included in the thyristor control circuits 6.7, respectively. This design of the device ensures reliable galvanic isolation of the mains supply and 1 O load, as well as reliable operation of thyristors 4–7 due to the use of a capacitor 11, a zener diode 12 and a pulse transformer 14, since the simultaneous opening of thyristors .4,5 and 6,7 is excluded. 2 Il.

Изобретение относитс  к электротехнике , а именно к регулируемым источникам питани  с бестрансформаторным преобразованием переменного напр жени  в посто нное.The invention relates to electrical engineering, in particular to adjustable power sources with transformerless conversion of alternating voltage to constant voltage.

Цель изобретени  - упрощение и по- вьппение надежности.The purpose of the invention is to simplify and increase reliability.

На фиг. 1 представлена схема пред- л агаемого бестрансформаторного регу- лируемого преобразовател  переменног напр лсени  в посто нное; на фиг. 2 - эпюры напр жений, по сн ющие принцип р або ты.FIG. 1 shows the scheme of the proposed transformerless regulated converter of variable voltage to constant; in fig. 2 - stress diagrams, explaining the principle of operation.

Б е стр ан сфер мат ор i-шш р е гул и ру е ъготй преобразователь (фиг,1) содерлсит сетевой выпр митель : 1, фильтр 2 выпр - t-ител , диодно-конденсаторный делитель 3 напр жени  подключенный к фильтру 2 выпр мител  черрз первый и второй зар дные тиристоры/4 и 5 и через первый и второй разр дные тиристоры б и 7 к входу С фильтра 8, выход которого соединен с датчиком 9 напр жени  и наг рузкой 10. Параллельно днодно-конденсаторнону делителю 3 подключены последовательно соединенные накопительный конденсатор 1 и стабилитрон 12, Первична  обмотка 13 импульсного трансформатора 14 подключена к стабилитрону 12j вторичные обмотки 15 и 16 импульсного трансформатора 14 соединены соответственно с управл ющими элeктpOf aми. первого и второго разр дных тиристоров 6 и 7, Вспомогательный зар дный и- коммутирующий тиристоры 17-20 попарно соединены согласно-последовательно и свободными силовыми электродами подключены в провод щем направлении к, разр дным тиристорам 6 и 7, а к их общим точкам подключешл обкладки KONJ- мутирующего конденсатора 21 , выходыThe spheres of the mat or i-shsh r e gul and ru e converter converter (fig. 1) contain the rectifier: 1, filter 2 rectifier - t-voltage, diode-capacitor divider 3 voltage connected to rectifier filter 2 celler cherz first and second charge thyristors / 4 and 5 and through the first and second discharge thyristors b and 7 to the input C of the filter 8, the output of which is connected to the voltage sensor 9 and load 10. Parallel to the bottom-capacitor divider 3 are connected in series connected storage capacitor 1 and zener diode 12, the primary winding 13 is pulse The first transformer 14 is connected to the zener diode 12j and the secondary windings 15 and 16 of the pulse transformer 14 are connected respectively to the control elec- trons of the AM. The first and second discharge thyristors 6 and 7; Auxiliary charging and switching thyristors 17-20 are connected in pairs according to series and free power electrodes are connected in a conducting direction to discharge thyristors 6 and 7, and the plates are connected to their common points KONJ-mutating capacitor 21, outputs

00

00

5five

00

33

II

блока 22 управлени  тиристорами соединены с управл ющими электродами зар дных 4,5 и коммутирующих 18,20 тиристоров , вход блока 22 управлени  тиристорами сое.динен с выходом датчика 9 напр жени .the thyristor control unit 22 is connected to the control electrodes of charge 4.5 and 18.20 switching thyristors, the input of the thyristor control unit 22 is connected to the output of the voltage sensor 9.

Бестрансформаторный регулируемый преобразователь переменного напр жени  в посто нное работает следующим образом.The transformerless variable voltage-to-constant converter operates as follows.

При включении напр жени  сети переменного тока блок 22 управлени  тиристорами формирует управл ющий импульс на одновременное открытие зар дных тиристоров 4 и 5 и вспомогательных тиристоров 17 и 19, происходит зар д последовательно соединенных конденсаторов одинаковой емкости ди- одно-конденсаторного делител  3 напр жени  и накопительного 11 и ком- i- тирующего 21 конденсаторов, по окончажн их зар да происходит естественное выключение вспомогательных зар дных тиристоров 17 и 19 и зар дньгх тиристоров-4 и 5, которые отключают диодно-конденсаторный делитель 3 напр жени  от фильтра 2 выпр мител . Напр жение на диодно-конденсаторном делителе 3 напр жени  скачкообразно (фиг.2) уменьшаетс  в п раз (п - коэффициент делени  напр жени ) вследствие изменени  его структуры - переход конденсаторов на параллельное включение . При этом накопительный конденсатор 11, зар женный до выходного напр жени  и (фиг.2) фильтра 2 выпр мител , будет разр жатьс  через, парап- - лельно соединенные стабилитрон 12, и первичную обмотку 13 импульсного . трансформатора 14, что сформирует на его вторичных обмотках напр жение дл  включени  разр дных тиристоров 6 и 7.When the AC mains voltage is turned on, the thyristor control unit 22 generates a control pulse for the simultaneous opening of charge thyristors 4 and 5 and auxiliary thyristors 17 and 19, the series-connected capacitors of the same capacity of the single-capacitor voltage divider 3 are charged. 11 and kom-tiruyuschego 21 capacitors, at the end of their charge occurs a natural shutdown of auxiliary charge thyristors 17 and 19 and charge thyristors 4 and 5, which turn off the diode-condenser torny voltage divider 3 from the filter 2 rectifier. The voltage on the diode-capacitor voltage divider 3 abruptly (Fig. 2) decreases by a factor of n (n is the voltage division factor) due to a change in its structure — switching capacitors to parallel connection. In this case, the storage capacitor 11, charged to the output voltage and (Fig. 2) of the filter 2 of the rectifier, will be discharged through the paraplally connected Zener diode 12 and the primary winding 13 of the pulse. transformer 14, which will form a voltage on its secondary windings to turn on discharge thyristors 6 and 7.

Стабилитрон 12, включенный в направлении стабилизации дл  разр дного тока накопительного конденсатора 11, обеспечивает стабилизацию напр жени  на первичной обмотке 13. Таким образом , открытие разр дных тиристоров 6 и 7 может произойти только после выключени  зар днь:х тиристоров 4 и 5, что способствует исключению одновре- менного открыти  зар дных и разр дных тиристоров и попадани  напр жени  сети на последующие силовые звень , т. е. обеспечиваетс  надежна  гальваническа , разв зка питающей сети и на- грузки 10 и, следовательно, один из ее выводов может быть заземлен. Через разр дные тиристоры 6 и 7 напр жение уменьшенное в. п раз,будет приложено к входу DLC-фильтра 8, и по достиже- НИИ на его выходе заданного значени  с выхода делител  9 напр жени  на вход блока 22 управлени  тиристорами поступит сигнал, который после его сравнени  с опорным напр жением будет преобразован в запускающие импульсы дл  открыти  коммутирующих тиристоров 18 и 20, которые при своем открытии прикладывают напр жение коммутирующего конденсатора 21 к разр дным ти- ристорам 6 и 7 в запирающем направлении . При снижении напр жени  на нагрузке 10 блок 22 управлени  тиристорами совместно с датчиком 9 напр жени  формирует, импульсы запуска зар д- чных тиристоров 4 и 5, и затем процесс повтор етс .A Zener diode 12 connected in the direction of stabilization for the discharge current of the storage capacitor 11 ensures the stabilization of the voltage on the primary winding 13. Thus, the opening of the discharge thyristors 6 and 7 can occur only after turning off the charge: x thyristors 4 and 5, which contributes the exclusion of the simultaneous opening of charge and discharge thyristors and the mains voltage on the subsequent power links, i.e., reliable electroplating, isolation of the supply mains and load 10, and, therefore, one of its The outputs can be grounded. Through discharge thyristors 6 and 7, the voltage reduced in. n times, it will be applied to the input of the DLC filter 8, and when it reaches the output of the set value from the output of the divider 9 voltage, the input of the thyristor control unit 22 will receive a signal which, after comparing it with the reference voltage, will be converted into triggering pulses to open the switching thyristors 18 and 20, which, when opened, apply the voltage of the switching capacitor 21 to the discharge thyristors 6 and 7 in the blocking direction. When the voltage is reduced at the load 10, the thyristor control unit 22 together with the voltage sensor 9 generates, the triggering impulses of charge thyristors 4 and 5, and then the process repeats.

Таким образом, в схеме предлагае- мого устройства благодар  наличию цеThus, in the scheme of the proposed device, due to the presence of a price

пи обратной св зи будет осуществл тьс  регулирование (стабилизаци ) на- . пр жени  на нагрузке 10.The feedback will be controlled (stabilized) on. load voltage 10.

Claims (1)

Формула изобр.етени Formula IZ Бестрансформаторный регулируемый преобразователь-переменного напр жени  в посто нное, содержащий входные и выходные выводы дл  подключени  питающей сети и нагрузки соответствен- но, выпр митель с фильтром на выходе соединенный входом с входными выводами , диодно-конденсаторный делитель напр жени , один вывод которого соединен с положительным выходом фильт- ра выпр мител  через первый зар дный тиристор и с одним из силовых электродов первого разр дного тиристора, а также датчик напр жени , включен-.A transformerless variable voltage-to-constant voltage converter containing input and output terminals for connecting the supply network and load, respectively, a rectifier with a filter at the output connected by an input with input terminals, a diode-capacitor voltage divider, one output of which is connected to The positive output of the rectifier filter through the first charge thyristor and with one of the power electrodes of the first discharge thyristor, as well as the voltage sensor, is turned on-. .« 20 25 зо “20 25 so 3535 4040 4545 сп г c g ный между выходными выводами, и блок управлени  тиристорами, выходы которого соединены с управл ющими -элек- трода1-1и соответствующих тиристоров, .отличающийс  тем, что, с целью упрощени  и повышени  надежности , он дополнительно снабжен DLC- фильтром, вторыми зар дным и разр дным тиристорами, двум  цепочками, кажда  из которых состоит из согласно-последовательно соединенных вспомогательных зар дного и коммутирующего тиристоров, коммутирующим и накопительным конденсаторами, стабилитроном и импульсным трансформатором с одной первичной и двум  вторичными обмотками, причем вторые зар дный и разр дный тиристоры соединены согласно-последовательно и включены в провод щем направлении между вторым выходным выводом и отрицательным выходом фильтра вьГпр мител , другой вывод диодно-конденсаторного делител  напр жени  подключен к общей точке соединени  вторых зар дного и разр дного тиристоров, к одному из выводов цепочки , образованной последовательно соед 1ненными накопительным конденсатором и стабилитроном, зашунтирован- ным первичной обмоткой импульсного трансформатора, и к общей точке соединени  второго разр дного тиристора с вспомогательным зар дным тиристором второй из указанных цепочек, включенной в провод щем направлении параллельно второт Гу разр дном г тиристору, другой вывод цепочки из стабилитрона и накопительного конденсатора подключен к общей точке соединени  первых зар дного и разр дного тиристоров и вспомогательного зар дного тиристора первой из указанных цепочек, включенной в провод щем направлении параллельно первому разр дном тиристору, между общими точками соединени  вспомогательных зар дных и коммутирующих тиристоров указанных цепочек включен комк1утирующий конденсатор, вход DLC- фильтра соединен со свободными выводами силовых электродов, первого и второго разр дных тиристоров, а его выход - с выxoднь к выводами, перва  и вторэл вторичные обмотки импульсного трансформатора включены соответственно в цепь управлени  первого и второго разр дных тиристоров, а цепи управлени  второго зар дного тиристора и вспомогательных коммутирующихbetween the output pins, and the thyristor control unit, the outputs of which are connected to the control pods of the corresponding thyristors, distinguished by the fact that, in order to simplify and increase reliability, it is additionally equipped with a DLC filter, second charge and discharge one thyristor, two chains, each of which consists of auxiliary-connected charging and switching thyristors connected in series, switching and storage capacitors, a zener diode and a pulse transformer with one primary oh and two secondary windings, the second charge and discharge thyristors are connected in series and connected in the conductive direction between the second output terminal and the negative output of the filter and the other capacitor voltage divider connected to the common point of the second charge one and the other thyristors, to one of the conclusions of the chain, formed in series by connected storage capacitors and a zener diode, shunted by the primary winding of the transistor and the common connection point of the second discharge thyristor with the auxiliary charge thyristor is the second of these chains connected in the conducting direction parallel to the second loop of the discharge digit thyristor, the other output of the chain from the zener diode and the storage capacitor is connected to the common connection point of the first charging and discharge thyristors and auxiliary charge thyristor of the first of these chains, connected in the conducting direction parallel to the first discharge thyristor, between common connection points Auxiliary charging and switching thyristors of the above chains include a commutating capacitor, the input of the DLC filter is connected to the free terminals of the power electrodes, the first and second discharge thyristors, and its output is connected to the output terminals of the pulse transformer respectively included in the circuit control of the first and second discharge thyristors, and the control circuit of the second charge thyristor and auxiliary switching тиристоров указанных цепочек соёдине- чы с соответствующими дополнительнымиthyristors of the indicated chains of coupling with the corresponding additional Фиг. гFIG. g выходами блока управлени , вход которого соединен с выходом.датчика напр жени  .the outputs of the control unit, the input of which is connected to the output of the voltage sensor.
SU884651218A 1988-12-26 1988-12-26 Transformer-less variable a.c. to d.c. voltage converter SU1605300A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884651218A SU1605300A1 (en) 1988-12-26 1988-12-26 Transformer-less variable a.c. to d.c. voltage converter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884651218A SU1605300A1 (en) 1988-12-26 1988-12-26 Transformer-less variable a.c. to d.c. voltage converter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1605300A1 true SU1605300A1 (en) 1990-11-07

Family

ID=21429069

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU884651218A SU1605300A1 (en) 1988-12-26 1988-12-26 Transformer-less variable a.c. to d.c. voltage converter

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1605300A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 1279026, кл. Н 02 М 3/07, 1986. Авторское свидетельство СССР № 1305815, кл. Н 02 М 3/07, 1985. Авторское свидетельство СССР № 1171938, ют. Н 02 М 7/12, 1982. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4189764A (en) Current controlled inverter
SU1605300A1 (en) Transformer-less variable a.c. to d.c. voltage converter
SU1758802A1 (en) Static frequency converter
SU433605A1 (en)
SU402127A1 (en) CONVERTER VOLTAGE CONVERTER TO AC VARIABLE
SU851704A1 (en) Voltage inverter
SU1422330A1 (en) A.c. to d.c. voltage converter
SU830620A1 (en) Transistorized inverter with zero output of transformer primary winding
SU1293782A1 (en) Device for arc welding
SU1292145A1 (en) Two-step inverter
SU708333A1 (en) Protected dc voltage supply source
SU1317559A1 (en) Device for connecting capacitor bank
SU1119145A1 (en) Versions of device for adjusting voltage
SU1381647A1 (en) Device for limiting the switching current inrush of single-phase transformer
SU644011A2 (en) Device for charging storage battery with asymmetric current
SU1264274A1 (en) One-step d.c.voltage converter
SU1513577A1 (en) Transformer-less step-down d.c. voltage converter
RU2111603C1 (en) Dc voltage changer
SU1372548A1 (en) A.c. to d.c. voltage converter
SU1086520A1 (en) Inverting transformerless step-down d.c.voltage converter
SU767921A1 (en) High-frequency inverter
SU1365295A1 (en) Frequency converter
SU1436234A1 (en) Variable a.c. to a.c. voltage converter
SU1767671A1 (en) Thyristor invertor
SU629592A2 (en) Arrangement for charging storage battery with asymmetric current