SU591995A1

SU591995A1 - Direct-to-direct current converter

Info

Publication number: SU591995A1
Application number: SU762399215A
Authority: SU
Inventors: Эдуард Никитович Гречко; Виктор Борисович Павлов; Олег Серафимович Якимов; Олег Иванович Фирсов
Original assignee: Институт Электродинамики Ан Украинской Сср
Priority date: 1976-08-23
Filing date: 1976-08-23
Publication date: 1978-02-05

Description

(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТСЯННОГО ТОКА В ПОСТОЯННЫЙ(54) DC to DC CONVERTER

I I

эобретение относитс к преобразовательной технике, в частности к преобразовател м посто нного напр жени , обеспечивающим управл емое питание нагрузки посто нным током.The invention relates to converter equipment, in particular, to DC-DC converters, providing controlled power supply to the DC load.

Известны тиристорные преобразователи посто нного напр жени |Котооые классифицируют как преобразователи с последовательной коммутацией и неэависимьм контуром перезар да коммутирующего конденсатора ij ,2 и З .Known thyristor converters of direct voltage | Some of them are classified as converters with series switching and independent of the circuit of recharging the switching capacitor ij, 2 and 3.

Наиболее близким к изобретению вл етс преобразователь З, содержащий силовой тиристор, включенный последовательно с ним линейный дроссель св занный через дополнительный дроссель с катодом дополнительного тиристора и анодом диода, причем анод дополнительного тиристора и катод диода, соединены между собой и с общей точкой коммутирующего конденсатора и -вспомогательного дроссел , включенного последовательно со вспомогательным диодом.Closest to the invention is a converter 3 containing a power thyristor connected in series with it a linear choke connected via an additional choke to the cathode of the additional thyristor and the anode of the diode, the anode of the additional thyristor and the cathode of the diode being connected to each other and to the common point of the switching capacitor and -Auxiliary throttle connected in series with the auxiliary diode.

Недостатком известной схемы вл етс то, что дл раскачки напр жени на коммутирующей емкости до напр жени , большего, чем напр жение; источника питани , в цепи протекани .Jga6o4ero тока нагрузки необходимоThe disadvantage of the known circuit is that to build up the voltage on the switching capacitor to a voltage greater than the voltage; power supply, in the flow circuit .Jga6o4ero load current is necessary

включать индуктивность с пониженной добротностью с целью рассеивани необходимой энергии на коК мутирующем конденсаторе, что естественно приводит к ухудшению энергетических показателей схемы. В то же врем , так как не осуществл етс необходима раскачка напр жени в достаточной мере на кoммyтиp oщeм конденсаторе, то ставитс под угрозу процесс принудительной коммутации главного тиристора преобразовател . Таким образом, энергетические показатели узла коммутации преобразовани в значите.пьнойinclude low-quality inductance in order to dissipate the necessary energy on the co-mutating capacitor, which naturally leads to a deterioration of the energy performance of the circuit. At the same time, since it is not necessary to build up the voltage sufficiently on the capacitor capacitance capacitor, the process of forced switching of the main thyristor of the converter is endangered. Thus, the energy indicators of the switching commutation node are significant.

степени вли ют на надежность его работы .degrees affect the reliability of his work.

Целью изобретени вл етс повышение надежности преобразовател , а также улучшение его энергетических показателейчThe aim of the invention is to improve the reliability of the converter, as well as the improvement of its energy performance

Указанна цель достигаетс тем, что линейный и дополнительный дроссе .ли выполнены с промежуточньзм отводом, причем промежуточный отвод линейногоThis goal is achieved by the fact that the linear and additional drosses are made with intermediate retraction, and the intermediate retraction of the linear

дроссел соединен с концом дополнительного дроссел , промежуточный отвод которого соединен с катодом дополнительного тиристора.Drossel is connected to the end of the additional Drossel, the intermediate branch of which is connected to the cathode of the additional thyristor.

Схема преобразовател представлена на чертеже.The converter circuit is shown in the drawing.

Преобразователь содержит источник питани 1, силовой тиристор 2, нагрузку 3, шунтированную обратным диодом 4, дополнительный тиристор 5, шунтированный полуобмоткой дополнительного линейного дроссел б и диодом 7, линейный дроссель 8, коммутирующий конденсатор 9, вспомогательный линейный дроссель 10 и вспомогательный диод 11.The converter contains a power source 1, a power thyristor 2, a load 3, shunted by a reverse diode 4, an additional thyristor 5, shunted by a half-winding additional linear throttle b and a diode 7, a linear choke 8, a switching capacitor 9, an auxiliary linear choke 10 and an auxiliary diode 11.

Преобразователь работает следующи образом.The converter works as follows.

В исходном положении коммутирующий конденсатор 9 зар жен до напр жени , несколько превышающего напр жение источника питани 1. Пусть открыт силовой тиристор 2, и к нагрузке приложено напр жение, питани . Дл коммутации тока нагрузки подаетс импульс управлени на дополнительный тиристор 5, в результате чего к обмотке w линейного дроссел 8 че-. рез обмотку x/j дополнительного дроссел б прикладываетс напр жение коммутирующего конденсатора 9. ВеличинаIn the initial position, the switching capacitor 9 is charged to a voltage slightly higher than the voltage of the power source 1. Let the power thyristor 2 be open and the power applied to the load. To switch the load current, a control impulse is applied to the additional thyristor 5, as a result of which a winding w of the linear throttle 8 is lost. cutting winding x / j additional droselsel b applies the voltage of the switching capacitor 9. The magnitude

индуктивности обмотки W, ДОПОЛНИТеЛЬwinding inductance W, SUPPLEMENT

него дроссел 6 выбираетс , исход из услови ограничени резкого броска тока через тиристор 5 в момент подачи на-него отпирающего импульса до величины тока нагрузки, протекающего через линейный дроссель 8. По сравнению с индуктивностью обмотки W, дроссел 8 величина индуктивности обмотки Wj дроссел б значительно меньше поэтому фактически все напр жение комг утирующего конденсатора 9 прикла дываетс к обмотке Wj дроссел 8. Непосредственно на дросселе В за сче магнитной св зи обмоток W, и Wj наводитс напр жение, превышающее напр жение источника питани . Выбор числа витков обмотки Wj линейного дроссел 8 приводитс , исход из неоходимого обратного напр жени , прикладываемого к силовому тиристору 2, от величины которого, как известно, в значительной степени зависит врем восстановлени тиристоров. Тиристор 2 при этом восстановит управл ющие свойства. Ток нагрузки 3 замкнетс через диод 4. В дальнейшем конденсатор 9 через тиристор 5, обмотку W дроссел б и обмотку Wj . дроссел 8 перезар дитс до обратного напр жени ,, после чего начнетс новый перезар д конденсатора через обмотку W., дроссел 8, обе обмотки W, и Wg дроссел б и диод 7 до исходной пол ности -напр жени на пластинах. Необходимое обратное восстанавливающее ,напр жение дл тиристора 5 создаетс за счет падени напр жени на обмоткеЛ )1/2 дроссел б и падени напр жени на диоде 7-. По окончанию перезар да Конденсат01эа 9 до исходной пол рности , начнетс дозар д конденсатора через вспомогательнЕлй дрооЬель 10 и диод 11. Если обозначить напр жние на коммутирующем конденсаторе 9 в момент начала дозар да через j ,; то можно сделать вывод, что это напр жение будет несколько меньше напр жени источника питани за счет конечных добротностей дросселей 8 и 6. Поэтому при дальнейшем дозар де конденсатора 9 от источника питани через вспомогате.льный линейный дроссель 10 будем иметь некоторое превышение напр жени на коммутирующем конденсаторе над величиной напр жени источника питани , однако оно не будет существенным из-за того, что разница (E-Upj ) то же не особенно велика и, кроме того, контур дозар да коммутирующего контура также име ет конечные добротности элементов. Таким образом, практически можно говорить о том, что конечное напр жени дозар да конденсатора равно величине напр жени источника питани .His throttle 6 is selected, based on the condition of limiting the surge of current through the thyristor 5 at the moment of supplying the unlocking pulse to the load current flowing through the linear choke 8. Compared to the inductance W, the throttle 8, the inductance Wj Drossel b therefore, practically all the voltage comg of the wiping capacitor 9 is less applied to the winding Wj of the throttle 8. Directly on the choke B due to the magnetic coupling of the windings W, and Wj induces a voltage exceeding the source voltage chnika power. The choice of the number of turns of the winding Wj of the linear droplets 8 is given, based on the necessary reverse voltage applied to the power thyristor 2, the value of which, as is well known, largely determines the recovery time of the thyristors. Thyristor 2 at the same time will restore the control properties. The load current 3 closes through the diode 4. Subsequently, the capacitor 9 through the thyristor 5, the winding W throttles b and the winding Wj. Drossel 8 recharged to reverse voltage, after which a new recharging of the capacitor through winding W., Drossel 8, both windings W, and Wg Drotsel b and diode 7 to the initial voltage across the plates will start. The necessary reverse restoring voltage for the thyristor 5 is created by the voltage drop on the winding) 1/2 drossel b and the voltage drop on diode 7-. At the end of the recharge of Condensate 01ea 9 to the original polarity, the capacitor discharge through the auxiliary driver 10 and diode 11 will begin. If the voltages on the switching capacitor 9 are marked at the moment of starting the dose through j,; then it can be concluded that this voltage will be somewhat less than the voltage of the power source due to the finite Q-factors of the chokes 8 and 6. Therefore, with further dosage of the capacitor 9 from the power source through the auxiliary linear choke 10, we will have some excess voltage on the switching voltage capacitor over the voltage of the power source, but it will not be significant due to the fact that the difference (E-Upj) is not particularly large and, in addition, the dosage circuit and the switching circuit also have finite goodness spine elements. Thus, it can practically be said that the final voltage of the dispenser capacitor is equal to the voltage of the power source.

Claims

1. Glazenko T.D. Principles of construction and calculation of thyristor pulse-width transducers of constant-current electric drive systems. Book Devices converting technology. Issue 2,. Naukova Dumka. K., 1969. p. 194-205. .

2.Birzienko L.V. DC Switching Converters, M, Energie, 1974, p. 182-183.

3. R. / ETeectnonichef GEeichstpomsi-eEEet ftii die Besthwwdt keitstetl i ° tjiricf eCektnlsthet TretbfcNhfzetfde, -Siemens Zeitihria. 1955, AS6, 5.7gZ-73a