SU748716A1

SU748716A1 - Pulsed dc voltage converter

Info

Publication number: SU748716A1
Application number: SU772485864A
Authority: SU
Inventors: Спартак Васильевич Шаблыгин; Петр Николаевич Поляк; Александр Юльевич Лукичев
Original assignee: Московский институт электронной техники
Priority date: 1977-05-13
Filing date: 1977-05-13
Publication date: 1980-07-15

Description

(54) ИМПУЛЬСНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО (54) PULSE CONSTANT CONVERTER

1one

Изобретение относитс к области преобразовательной техники и может быть использовано дл регулировани напр жени на нагрузке, пита1бщейс от источника посто нного :.на- пр жени .The invention relates to the field of converter technology and can be used to regulate the voltage applied to a load fed from a constant source: a voltage.

Известны импульсные преобра:зователи посто нного напр жени , содержащие либо полностью управл емый ключ в цепи нагрузки 1, либо тиристор с узлом коммутации 2, Полностью управл емый ключ имеет довольно ограниченную коммутируемую мощность . При использовании тиристора С узлом коммутации, диапазон регулировани как правило ограничен и зависит от характеристик этого узла.Pulse converters of DC voltage are known that contain either a fully controllable switch in the load circuit 1 or a thyristor with a switching node 2. The fully controllable switch has a rather limited switching power. When using a thyristor With a switching node, the range of regulation is usually limited and depends on the characteristics of this node.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому вл етс устройство, содержащее тиристор, один силовой электрод которого соединен с выводом дл цепи нагрузки, а другой с выводом дл источника питани ,последовательную цепь из коммутирующих дроссел и конденсатора, подключённую параллельно тиристору, обратный вентиль, св занный с выводами дл цепи нагрузки, и блок управлений 3 НАПРЯЖЕНИЯThe closest in technical essence and the achieved effect to the proposed is a device containing a thyristor, one power electrode of which is connected to an output for a load circuit, and the other to an output for a power source, a series circuit from a commutating throttle and a capacitor connected in parallel to the thyristor, a check valve associated with the leads for the load circuit and the control unit 3 VOLTAGES

22

Недостаток этого устройства состоит в том, что диапазон регулировани в области малых токов ЪграниiS чён. Так н-апример, если пр еобразователь питает обмотку возбуждени генератора посто нного тока, нагрузкой которого, в частности, вл ютс осветительные приборы, частота коммутации не может быть Ьенее 48 Гц., В противном случае будут ощущатьс непри тные дл глаза мигани . Однако при указанном ограничении частоты коммутации невозможно регу15 лиррвание в области малых токов нагрузки.The disadvantage of this device is that the range of regulation in the field of small currents is limited. So, for example, if the inverter feeds the excitation winding of the DC generator, the load of which, in particular, is the lighting devices, the switching frequency cannot be less than 48 Hz. Otherwise blinking of the eye will be felt. However, with the indicated limitation of the switching frequency, regulation in the region of low load currents is impossible.

Цель изобретени заключаетс в расширении диапазона регулировани в области малых токов-.The purpose of the invention is to expand the range of regulation in the field of small currents.

20 Достигаетс это тем, что в предлагаемомустройствепоследовательно с обратным вентилем включен допол йительно введенный транзистор таким образом, что его коллекторсое25 динен с анодом вентил , а эмиттер с Точкой соединени тиристора и коммутирующего дроссел , параллельно которому включена последовательна цепь из дополнительных конденеа30 тора и диода, к точке соединени которых подключена базова :цепь транзистора .20 This is achieved by the fact that in the proposed device, in addition to a non-return valve, an additionally inserted transistor is connected in such a way that its collector 25 is connected to the anode of the valve, and the junction point of which is connected to the base: transistor circuit.

Схема предложенного преобразоваел приведена на чертеже.Тиристор 1 св зан силовьоми электродами с цепью нагрузки 2 и источником питани 3. Последовательно с обратным вентилем 4 включен транзистор 5. Цепь из коммутирующих дроссел 6 и конденсатора 7 включена параллельно тиристору 1. Параллельно дросселю 6 включена цепь из дополнительных конденсатора .8 и диода 9. К точке их соединени подключена через резистор 10 база транзистора 5. Управл ётс тиристор 1 от блока И управлени . The circuit of the proposed transformer is shown in the drawing. Thyristor 1 is connected by power and electrodes with load circuit 2 and power source 3. Transistor 5 is switched on in series with non-return valve 4. additional capacitor .8 and diode 9. The base of the transistor 5 is connected to the point of their connection through the resistor 10. The thyristor 1 is controlled from the AND control unit.

Работает устройство следующим образом.The device works as follows.

Регулирование .напр жени осуществл етс изменением частоты коммутации тиристора 1.Voltage regulation is carried out by changing the switching frequency of the thyristor 1.

Включение тиристора 1 осуществл етс запускающими импульсами блока 11. Ранее зар женный от источника питани 3 коммутирующий, конденсаторTurning on the thyristor 1 is carried out by the triggering pulses of the unit 11. Previously charged from the power source 3, the switching capacitor

7перезар жаетс благодар дросселю б до обратной пол рности, и к тиристору 1 прикладываетс обратное напр жение, вызыва его запирание. ЭДС самоиндукции дроссел 6, в процессе колебательного перезар да конденсатора 7, зар жает конденсатор 8 таким образом, что его обкладка,св занна с эмиттером транзистора 5, положительна. Далее конденсатор 7 перезар жаетс до пр мой пол рности через источник 3 и цепь нагрузки 2. При Индуктивном характере нагрузки ток перезар дапрактически остаетс неизменным и равньгм току нагрузки7 is recharged by the choke b to reverse polarity, and the reverse voltage is applied to the thyristor 1, causing it to be locked. The emf of self-induction of the throttles 6, in the process of oscillatory recharge of the capacitor 7, charges the capacitor 8 in such a way that its lining, connected with the emitter of transistor 5, is positive. Next, the capacitor 7 is recharged to direct polarity through source 3 and the load circuit 2. With the inductive nature of the load, the recharge current remains practically unchanged and the load current is equal to

ДО начала коммутации. С началом перезар да конденсатора 7 через источник питани 3, конденсатор 8 начинает разр жатьс через переход Эмиттербаза транзистора 5 и резистор 10.Before the start of switching. With the beginning of the recharging of the capacitor 7 through the power source 3, the capacitor 8 begins to discharge through the emitter transition of transistor 5 and resistor 10.

8цепи вентил 4,однако,так не протекает/так как он смещен в обратном направлении до тех пор, пока напр жение анод-катод тиристора 1 не станет равно напр жению источника питани 3 (падение напр жени на активном сопротивлении нагрузкиThe circuit 4 of the valve 4, however, does not flow so much / as it is displaced in the opposite direction until the voltage of the anode-cathode of the thyristor 1 becomes equal to the voltage of the power supply 3 (the voltage drop across the active resistance of the load

не учтено). При равенстве указанных напр жений по витс ток в цепи вентил 4. Врем от момента начала рарр да конденсатора 8 до момента по влени тока в цепи вентил 4 обратно пропорционально току нагрузки.not counted). If the indicated voltages are equal, the current in the circuit of the valve 4 is equal to the time from the moment when the capacitor 8 starts to flow until the current in the circuit of the valve 4 is inversely proportional to the load current.

Таким образом по мере снижени частоты коммутации, т.е. уменьшени тока нагрузки, снижаетс величина тока базы транзистора, в момент по влени коллекторного тока. Поf сто нна времени разр да конденсатора 8 и максимальное (пиковое) значение тока базы транзистора 5 выбираютс таким образом, чтобы при большей частоте коммутации транзи ,. стор 5 не выходил из режима насыдени . По мере снижени частоты, т.е. уменьшении тока нагрузки транзистор 5 в некоторый момент на интервале непровод щего состо ни тиристора 1 выходит из насыщени , ввод вThus, as the switching frequency decreases, i.e. reducing the load current; the base current of the transistor decreases when the collector current appears. After the time of discharge of the capacitor 8 and the maximum (peak) value of the base current of the transistor 5, are chosen so that at a higher switching frequency of the transit,. line 5 did not leave saturation mode. As the frequency decreases, i.e. decreasing the load current, the transistor 5 at some point in the non-conducting state of the thyristor 1 goes out of saturation, input to

5 цепь вентил 4 дополнительное сопротивление , что приводит к снижению среднего значени тока нагрузки.5, the circuit of the valve 4 is an additional resistance, which leads to a decrease in the average value of the load current.

Таким образом, при равной с прототипом частоте коммутации, данноеThus, with the same switching frequency as the prototype, this

0 устройство позвол ет получить меньшие значени тока нагрузки.0, the device provides lower load current values.

Claims

1. Author's certificate of the USSR 80722, cl. 21d2j2 / 0i, 1948.

2. USSR author's certificate number 369661, cl. H 02 M 3/315, 1970.

3. US patent No. 3019355, 1962.

1Q

rvwx