SU1757058A1 - Mains-operated rectifier - Google Patents
Mains-operated rectifier Download PDFInfo
- Publication number
- SU1757058A1 SU1757058A1 SU904821264A SU4821264A SU1757058A1 SU 1757058 A1 SU1757058 A1 SU 1757058A1 SU 904821264 A SU904821264 A SU 904821264A SU 4821264 A SU4821264 A SU 4821264A SU 1757058 A1 SU1757058 A1 SU 1757058A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- input
- phase
- flip
- flop
- thyristor
- Prior art date
Links
Abstract
Использование1 в качестве источника вторичного питани . Сущность изобретени : устройство содержит трехфазный мостовой выпр митель на тиристорах 1-6, входом соединенный с фазами А, В, С питающей сети, а выходом - с нагрузкой 7. Между каждой фазой и нулем питающей сети включены два однотактных выпр мител , выполненных на разнопол рных транзисторах 8-10 и 11-13, базы которых через управл ющие цепи. состо щие из последовательно соединенных резисторов 14-19 и соответствующих фотодиодов оптоцц мг ю.. 1 Ь5 пар 20-25, подключены к соответствующим фазам питающей сети. Излучающие диоды оптопар подключены к выходу логического устройства на RS-триггерг х 32-37 через то- коограничивающие резисторы 26-31. Входы логического устройства через согласующие резисторы 38-43 соединены с соответствующими выходами системы управлени тиристорами 1-6, включающей в выходном каскаде импульсный трансформатор с дополнительными обмотками, таким образом, что выход системы управлени , подключенный к управл ющему электроду n-го тиристора, соединен с R- входом n-го триггера и с S-входом т-го триггера (тип измен ютс циклически От одного до шести, причем ). Такое выполнение устройства, обеспечива потребление практически синусоидального тока, позвол ет использовать минимальное количество оптоэлектронных приборов и исключить трансформаторы тока в схеме управлени транзисторами однотактных выпр мителей. 2 ил. 51 + Ё сл sl о сл 00Uses1 as a secondary power source. The essence of the invention: the device contains a three-phase bridge rectifier on thyristors 1-6, the input connected to phases A, B, C of the mains supply, and the output - with a load 7. Between each phase and zero of the mains supply there are two one-shot rectifiers made on different fields pn transistors 8-10 and 11-13, whose bases are through control circuits. consisting of series-connected resistors 14-19 and corresponding photodiodes optocc mg th .. 1 b 5 pairs 20-25, are connected to the corresponding phases of the mains supply. The emitting diodes of the optocouplers are connected to the output of the logic device on the RS flip-flop x 32-37 via current-limiting resistors 26-31. The inputs of the logic device are connected via the matching resistors 38-43 to the corresponding outputs of the thyristor control system 1-6, which includes a pulse transformer with additional windings in the output stage, so that the output of the control system connected to the nth thyristor control electrode is connected to R is the input of the n-th trigger and with the S input of the t-th trigger (the type is changed cyclically from one to six, moreover). Such an embodiment of the device, ensuring the consumption of almost sinusoidal current, makes it possible to use a minimum number of optoelectronic devices and to exclude current transformers in the transistor control circuit of single-cycle rectifiers. 2 Il. 51 + YO SL SL O SL 00
Description
Изобретение относитс к силовой преобразовательной технике и может быть использовано при создании полупроводниковых преобразователей переменного тока в посто нный в источниках вторичного электропи- тани .The invention relates to power converter technology and can be used to create semiconductor converters of alternating current to constant sources of secondary power.
Известен сетевой выпр митель, подключаемый к сети через первичные обмотки трансформаторов тока и содержащий мостовой выпр митель, выход которого соеди- нен через сглаживающий реактор и диод с нагрузкой, параллельно которой подключен сглаживающий конденсатор. Напр жение на выходе выпр мител регулируетс с помощью регул тора параллельного типа, вы- полненного на силовом транзисторе, подключенном между точкой соединени сглаживающего реактора с диодом и нулевой шиной. Управление силовым транзистором осуществл етс с помощью широтно-импульсного модул тора по сигналу рассогласовани , получаемого при сравнении выходного напр жени и напр жени вторичной обмотки трансформатора тока с упорным сигналом.A network rectifier is known that is connected to the network through the primary windings of current transformers and contains a bridge rectifier whose output is connected through a smoothing reactor and a diode to a load, in parallel to which a smoothing capacitor is connected. The voltage at the output of the rectifier is controlled by means of a parallel-type regulator, made on a power transistor connected between the point of connection of the smoothing reactor with the diode and the zero bus. The power transistor is controlled by a pulse-width modulator based on the error signal obtained by comparing the output voltage and the voltage of the secondary winding of the current transformer with the stop signal.
Однако несмотр на то, что такое устройство позвол ет регулировать напр жение на ,стороне посто нного тока, его энергетические и массогабаритные показатели остаютс низкими.However, despite the fact that such a device makes it possible to regulate the voltage on the dc side, its energy and weight and size parameters remain low.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому вл етс сетевой выпр митель, содержащий трехфазный ти- ристорный мост и два однотактных выпр мител . Входы тиристорного моста подключены к фазам сети, а выходы - к нагрузке. Управление мостом осуществл етс посредством любой из известных систем управлени , неизменным составным элементов выходного каскада каждой из них вл етс импульсный трансформатор, обеспечивающий гальваническую разв зку системы управлени и силовой схемы. Каждый из однотактных выпр мителей выполнен на разнопол рных транзисторах и входами соединен с фазными входными выводами , а пара выходов, один из которых образован балластным сопротивлением, включенным последовательно к общей точке соединени эмиттеров транзисторов, а второй - входным выводом дл подключени нул питающей сети, вл ютс выводами дл подключени дополнительной нагрузки, при этом базы каждого из транзисторов однотактных выпр мителей подклю- чены к соответствующему фазному входному выводу через цепи управлени , состо щие из последовательно соединенных базового сопротивлени и двух параллельных цепочек состо щих из двухThe closest in technical essence to the present invention is a network rectifier containing a three-phase thyristor bridge and two single-ended rectifiers. The inputs of the thyristor bridge are connected to the mains phases, and the outputs are connected to the load. The bridge is controlled by any of the known control systems, the unchanged component of the output stage of each of them is a pulse transformer, which provides galvanic isolation of the control system and the power circuit. Each of the single-ended rectifiers is made on opposite-pole transistors and the inputs are connected to phase input pins, and a pair of outputs, one of which is formed by a ballast resistance connected in series to the common junction point of the emitters of the transistors, and the second is an input terminal for connecting the mains supply zero, is pins for connecting additional load, while the bases of each of the transistors of single-ended rectifiers are connected to the corresponding phase input terminal through control circuits a conductive base of the series-connected resistances and two parallel chains consisting of two
соединенных последовательно и согласно фотодиодов оптопар, излучающие диоды которых последовательно-параллельно соеди- нены с вторичными обмотками трансформаторов тока, одни концы первичных обмоток которых соединены с двум другими фазами сети, а вторые - с соответствующими входами трехфазного мостового тиристорного выпр мител , причем свободный вывод цепи управлени , образованный резистором, вл етс соответствующим входом однотактного выпр мител .optocouplers connected in series and according to photodiodes, whose emitting diodes are serially connected in parallel to the secondary windings of current transformers, one ends of the primary windings of which are connected to two other phases of the network and the second to the corresponding inputs of a three-phase bridge thyristor rectifier the control formed by the resistor is the corresponding input of the single-ended rectifier.
Известный выпр митель при посто нной нагрузке силового тиристорного моста имеет лучшее значение коэффициента мощности , чем указанное устройство. Однако наличие в схеме трансформаторов тока и большого количества оптоэлектронных элементов отрицательно вли ет на массогабаритные показатели, стоимость и надежность устройства управлени транзисторами однотактных выпр мителей. К тому же каждый трансформатор тока, наход щийс под импульсным током, вл етс источником электромагнитных помех.The known rectifier with a constant load of the power thyristor bridge has a better value of the power factor than the indicated device. However, the presence in the circuit of current transformers and a large number of optoelectronic elements adversely affect the weight and size parameters, the cost and reliability of the transistor control device of single-ended rectifiers. In addition, each current transformer under pulsed current is a source of electromagnetic interference.
Цель изобретени - уменьшение массо- габаритных показателей.The purpose of the invention is to reduce mass and size parameters.
Каждый свободный вывод цепи управлени соответствующим транзистором од- нотэктного выпр мител , образованный соответствующим фотодиодом, соединен с базой соответствующего транзистора, а светодиод каждой из этих оптопар соединен через токоограничивающий резистор с соответствующим выходом дополнительно введенного логического устройства, состо щего из шести RS-триггеров, входы которого ч®рез согласующие резисторы соединены с соответствующими выходами системы управлени тиристорного моста таким образом , что выходной каскад системы управлени , формирующий сигнал управлени на управл ющий электрод тиристора катодной группы моста, св занного с фазой А, через дополнительную обмотку импульсного трансформатора соединен с R-входом первого триггера и S-входом п того триггера , выходной каскад системы управлени , формирующий сигнал управлени на управл ющий электрод тиристора анодной группы моста, св занного с фазой А через дополнительную обмотку импульсного трансформатора, соединен с R-входом второго триггера и S-входом шестого триггера, выходной каскад системы управлени , формирующий сигнал управлени на управл ющий электрод тиристора катодной группы моста, св занного с фазой В, через дополнительную обмотку импульсного трансформатора соединен с R-входом третьегоEach free output of the control circuit with a corresponding transistor of a single-output rectifier, formed by a corresponding photodiode, is connected to the base of the corresponding transistor, and the LED of each of these optocouplers is connected via a current-limiting resistor to the corresponding output of an additionally introduced logic device, consisting of six RS flip-flops, inputs which h® cutoff terminating resistors are connected to the corresponding outputs of the control system of the thyristor bridge so that the output stage of the systems control, forming a control signal to the control electrode of the thyristor of the cathode group of the bridge connected to phase A, through the additional winding of the pulse transformer is connected to the R input of the first trigger and S input of the fifth trigger, the output stage of the control system that generates a control signal for control The electrode of the thyristor of the anode group of the bridge, connected to phase A, is connected via an additional winding of the pulse transformer to the R-input of the second trigger and the S-input of the sixth trigger, the output stage of the control system laziness forming a control signal to a control electrode of the thyristor cathode group bridge associated with phase B, through the pulse transformer secondary winding is connected to the R-input of the third
триггера и S-входом первого триггера, выходной каскад системы управлени , формирующий сигнал управлени на управл ющий электрод тиристора анодной группы моста, св занного с фазой В, через дополнительную обмотку импульсного трансформатора соединен с R-входом четвертого триггера и с S-входом второго триггера , выходной каскад системы управлени , формирующий сигнал управлени на управ- л ющий электрод тиристора катодной группы моста, св занного с фазой С, через дополнительную обмотку импульсного трансформатора соединен с R-входом п того триггера и S-входом третьего триггера, выходной каскад системы управлени , формирующий сигнал управлени на управл ющий электрод тиристора анодной группы моста, св занного с фазой С, через дополнительную обмотку импульсного трансфер- матора соединен с R-входом шестого триггера и с S-входом четвертого триггера.the trigger and the S-input of the first trigger, the output stage of the control system, which generates a control signal to the control electrode of the anode bridge thyristor connected to phase B through the additional winding of the pulse transformer is connected to the R-input of the fourth trigger and to the S-input of the second trigger , the output stage of the control system, which generates a control signal to the control electrode of the thyristor of the cathode group of the bridge connected to phase C, is connected via an additional winding of the pulse transformer to the R input of the fifth the trigger and the S-input of the third trigger, the output cascade of the control system, which generates a control signal to the control electrode of the anode bridge thyristor connected to phase C, is connected via an additional winding of the pulse transformer to the sixth trigger and to the S-input fourth trigger.
На фиг. 1 представлена принципиальна электрическа схема сетевого выпр мител ; на фиг, 1 - временные диаграммы, по сн ющие его работу.FIG. Figure 1 shows the basic electrical circuit of the network rectifier; FIG. 1 shows timing diagrams explaining his work.
Сетевой выпр митель содержит трехфазный мостовой выпр митель, собранный на тиристорах 1-6, выходы которого подключены к основной нагрузке 7, а входы - к фазам сети. Между каждой фазой и нулем сети включены два однотактных выпр мител , выполненных на разнопол рных транзисторах 8-10 и 11-13, базы каждого из которых подключены к одноименным фазам сети через управл ющие цепи, состо щие из последовательно соединенных одного из сопротивлений 14-19 и соответствующего фотодиода оптопар 20-25 Излучающие диоды указанных оптопар подключены к выхо- ду логического устройства через токоограничивающие резисторы 26-31. В качестве логического устройства используютс RS-триггеры 32-37.The network rectifier contains a three-phase bridge rectifier assembled on thyristors 1-6, the outputs of which are connected to the main load 7, and the inputs to the phases of the network. Between each phase and the network zero there are two one-shot rectifiers made on 8-10 and 11-13 opposite-polarity transistors, the bases of each of which are connected to the same phases of the network through control circuits consisting of series-connected one of the resistances 14-19 and the corresponding photodiode of optocouplers 20-25 The emitting diodes of these optocouplers are connected to the output of a logic device through current-limiting resistors 26-31. RS-triggers 32-37 are used as a logic device.
Входными сигналами логического уст- ройства вл ютс импульсы управлени тиристорами силового моста, поступающие на его вход через согласующие резисторы 38- 43. Основное назначение логического устройства состоит в том, чтобы преобразовать кратковременные импульсы управлени тиристорами в широтно-импульсные сигналы управлени излучающими диодами оптопар дл обеспечени необходимого алгоритма работы транзисторов дополнительных од- нотактных выпр мителей. Часть схемы, состо ща из транзисторов 44 и 45, балластных сопротивлений 46, 47 и устройств 48 и 49 управлени , представл ет собой, как и в известном устройстве, компенсационный стабилизатор непрерывного действи , осуществл ющий стабилизацию напр жени на дополнительных нагрузках 50 и 51 соответственно.The input signals of the logic device are the thyristor control pulses of the power bridge, which enter its input through the terminating resistors 38-43. The main purpose of the logic device is to convert the short-term thyristor control pulses into pulse width control signals of the emitting diodes of the optocouplers to the necessary algorithm for the operation of transistors of additional single-point rectifiers. The part of the circuit, consisting of transistors 44 and 45, ballasts 46, 47 and control devices 48 and 49, is, as in the known device, a continuous compensating stabilizer that stabilizes the voltage at additional loads 50 and 51 respectively .
Система 52 управлени тиристорами основного выпр мител может Выть построена по любому из существующих принципов, например многоканальна синхронна система с вертикальным управлением. При этом сигналы дл управлени логическим устройством снимаютс с дополнительной обмотки импульсного трансформатора, установленного в выходном каскаде соответствующего канала управлени тиристорами.The thyristor control system 52 of the main rectifier can be built according to any of the existing principles, for example, a multichannel synchronous system with vertical control. In this case, the signals for controlling the logic device are removed from the additional winding of the pulse transformer installed in the output stage of the corresponding thyristor control channel.
Сетевой выпр митель работает следующим образом.The network rectifier works as follows.
В соответствии с диаграммой входного напр жени выпр мител Uc и алгоритмом работы системы 52 управлени на интервале от 0 до (t ток основной нагрузки протекает через тиристоры 4 и 5 тиристррного выпр мител (фиг. 2, id). Триггеры 32-34 и 37 наход тс в единичном состо нии (фиг. 2, ийых32. ивых33. иВых34, UBBIX 37), а триггеры 35 и 36 - в нулевом (фиг. 2, Увых 35, ивых3б). Открыт транзистор 8 дополнительного выпр мител . Через нето протекает ток idi (фиг 2)In accordance with the input voltage diagram of the rectifier Uc and the operation algorithm of the control system 52 in the interval from 0 to (t the main load current flows through the thyristors 4 and 5 of the thyristor rectifier (Fig. 2, id). Triggers 32-34 and 37 are TC in a single state (Fig. 2, iyyh32. Ivykh33. IVykh34, UBBIX 37), and the triggers 35 and 36 - in zero (Fig. 2, Uyvyh 35, Ivykh3b.) Opened the transistor 8 additional rectifier. Neto current flows idi (Fig 2)
В момент г/т система 52 управлени тиристорного выпр мител подает импульс на открытие тиристора 1 (фиг. 2, Uynp). При этом открываетс тиристор 1 и закрываетс тиристор 5. Одновременно импульс управлени поступает на R-вход триггера 32, устанавлива его в нулевое состо ние (фиг. 2, ивых32), и на S-вход триггера 36, перевод его в единичное состо ние (фиг. 2, ивых3б). При этом оптопара 20, подключенна к выходу RS-триггера 32, обеспечивает закрытие транзистора 8, а оптопара 24 - открытие транзистора 10 дополнительного выпр мител . Через транзистор 10 дополнительного выпр мител протекает ток iai (фиг. 2).At the instant of a g / t, the thyristor rectifier control system 52 supplies a pulse to open thyristor 1 (Fig. 2, Uynp). This opens the thyristor 1 and the thyristor 5 closes. At the same time, the control pulse arrives at the R input of the trigger 32, sets it to the zero state (Fig. 2, I and v32), and to the S input of the trigger 36, translates it into a single state ( Fig. 2, ivykh3b). In this case, the optocoupler 20, connected to the output of the RS flip-flop 32, ensures the closing of the transistor 8, and the optocoupler 24 - the opening of the transistor 10 of the additional rectifier. A current iai flows through the transistor 10 of the additional rectifier (Fig. 2).
В момент a) ta синусоида напр жени фазы С переходит через нуль в область отрицательных значений (фиг. 2). Соответственно , измен етс пол рность напр жени , приложенного к эмитгерно-коллекторным цеп м транзисторов 10 и 13. При этом закрываетс транзистор 10 и открываетс транзистор 13. Через транзистор 13 дополнительного выпр мител протекает ток Id2 (фиг. 2).At time a) ta, the sinusoid of the voltage of phase C passes through zero to the region of negative values (Fig. 2). Accordingly, the polarity of the voltage applied to the emitter-collector circuits of the transistors 10 and 13 changes. This closes the transistor 10 and opens the transistor 13. A current Id2 flows through transistor 13 of the additional rectifier (Fig. 2).
В момент а) тз система управлени формирует очередной сигнал на включение тиристора 6. В схеме силового тиристорного моста происходит открытие тиристора 6 и закрытие тиристора 4. При этом сигнал упавлени поступает на R-вход триггера 37 и -вход триггера 35. Триггер 37 устанавливатс в нулевое состо ние (фиг. 2, ивых37), а риггер 35-в единичное (фиг. 2, Увыхаз). При том закрываетс транзистор 13 и открыватс транзистор 12.At the time of a) ts, the control system generates the next signal to turn on the thyristor 6. In the power thyristor bridge circuit, the thyristor 6 is opened and the thyristor 4 is closed. The control signal goes to the R input of the trigger 37 and the input of the trigger 35. The trigger 37 is set to the zero state (Fig. 2, and Ivyh37), and the rigger 35-in one (Fig. 2, Uvykhaz). Thus, the transistor 13 is closed and the transistor 12 is opened.
В момент ft)t4 синусоида напр жени азы В переходит через нуль в область поожительных значений. При этом закрываетс транзистор 12 и открываетс ранзистор 9. Далее указанные процессы повтор ютс (фиг. 2). В результате каждый из транзисторов дополнительных однотакт- ных выпр мителей подключаетс к сети на ех интервалах, в течение которых силовой тиристорный выпр митель не потребл ет ток из соответствующей фазы сети. Таким образом , суммарный ток ic, потребл емый преобразователем при посто нной нагрузке , имеет практически синусоидальную форму (фиг. 2).At the instant ft) t4, the sinusoid voltage of the aza B passes through zero to the region of positive values. This closes the transistor 12 and opens the ranger 9. Further, these processes are repeated (Fig. 2). As a result, each of the transistors of the additional single-phase rectifiers is connected to the network at ex intervals during which the power thyristor rectifier does not consume current from the corresponding phase of the network. Thus, the total current ic consumed by the converter at a constant load is almost sinusoidal in shape (Fig. 2).
Предлагаемый сетевой выпр митель обладает идентичными функциональными возможност м по сравнению с известным, в то врем как его устройство управлени однотактным выпр мителем, а следовательно , и сам сетевой выпр митель имеют лучшие массогабаритные показатели и меньшую стоимость,The proposed network rectifier has identical functionality as compared with the known one, while its single-cycle rectifier control device and, therefore, the network rectifier itself has better weight and dimensions and lower cost.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU904821264A SU1757058A1 (en) | 1990-03-14 | 1990-03-14 | Mains-operated rectifier |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU904821264A SU1757058A1 (en) | 1990-03-14 | 1990-03-14 | Mains-operated rectifier |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU1757058A1 true SU1757058A1 (en) | 1992-08-23 |
Family
ID=21512045
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU904821264A SU1757058A1 (en) | 1990-03-14 | 1990-03-14 | Mains-operated rectifier |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU1757058A1 (en) |
-
1990
- 1990-03-14 SU SU904821264A patent/SU1757058A1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| За вка DE № 3445501, кл.Н 02 М 1/15, 1986. Авторское свидетельство СССР № 1543516, кл. Н 02 М 7/155, 1988 * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107834887B (en) | Inverter and method for operating inverter | |
| US11831242B2 (en) | Control module and multi-phase power converter | |
| Ye et al. | Peak current control of multichannel LED driver with selective dimming | |
| SU1757058A1 (en) | Mains-operated rectifier | |
| SU1239804A1 (en) | A.c.voltage-to-d.c.voltage converter | |
| RU176542U1 (en) | Device for generating control pulses of a diode-thyristor bridge | |
| SU1750008A1 (en) | Ac-to-dc voltage converter | |
| SU1251256A1 (en) | M-phase a.c.voltage converter | |
| SU1107237A1 (en) | Transistor inverter | |
| SU1690132A1 (en) | Ac-to-ac transformer | |
| SU1307517A1 (en) | A.c.voltage-to-d.c.voltage converter | |
| SU1725351A1 (en) | Ac-to-dc voltage converter | |
| SU1644334A1 (en) | Frequency converter | |
| SU1554096A1 (en) | Bridge inverter | |
| SU997204A1 (en) | Converter of dc voltage to single-phase ac voltage with amplitude-pulse modulation | |
| SU1679587A1 (en) | Controllable ac-to-ac converter | |
| SU1534674A1 (en) | Device for controlling converter thyristors | |
| SU1501225A1 (en) | Device for switching-on variable power rectifier | |
| SU1228257A1 (en) | A.c.switch | |
| SU1185547A1 (en) | Device for synchronizing pulse-phase control system of rectifier | |
| SU1695468A1 (en) | Three-phase ac/dc voltage converter | |
| SU1117797A1 (en) | Adjustable a.c.voltage-to-d.c.voltage converter | |
| RU2221266C2 (en) | Voltage limiter for lighting networks | |
| SU997197A1 (en) | Static converter | |
| SU1056406A1 (en) | Two-step transistor inverter |