SU762105A1 - Преобразователь постоянного напряжения в постоянное 1 - Google Patents

Description

Изобретение относится к преобразовательной технике и предназначено для преобразователя постоянного напряжения одного уровня в постоянное напря-5 жение другого уровня, например во вторичных источниках питания.

Известен преобразователь постоянного напряжения, в постоянное, содержащий последовательный резонансный }θ инвертор на тиристорах, выпрямитель, включенный на выходе трансформатора инвертора,'и емкостной сглаживающий фильтр [1] . .

Известен также другой преобразова-15 тель, содержащий, кроме инвертора и выпрямителя транзисторный коммутатор, представляющий собой маломощный переключатель, подключенный выводами переменного тока к одной из обмоток 20 трансформатора инвертора, а выводами постоянного тока - к дополнительному коммутирующему конденсатору или к конденсатору сглаживающего фильтра [2] .

Наиболее близким по технической 25 сущности к предлагаемому изобретению является преобразователь постоянного напряжения в постоянное, содержащий последовательный инвертор, выпрямитель и коммутатор на транзисторах. 30

2

Транзисторы коммутатора управляются синхронно и синфазно с тиристорами инвертора. Благодаря этому, в паузе между импульсами тока тиристоров на обмотках трансформатора инвертора сохраняется напряжение того знака и примерно той же величины, что в предшествующем интервале открытого состояния одной пары тиристоров [з] .

Недостатком такого преобразователя является невозможность работы в режимах, близких к холостому ходу, а также низкая функциональная надежность, обусловленная возможностью срыва инвертирования в переходных режимах.

Цель изобретения - расширение диапазона изменения тока нагрузки и повышение функциональной надежности.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователе постоянного напряжения в постоянное, содержащем последовательный резонансный инвертор на тиристорах с коммутирующим дросселем в цепи постоянного тока и выходным трансформатором в цепи переменного тока, выпрямитель, выводы переменного тока которого подключены ко вторичной обмотке трансформатора, а выводы постоянного тока - к выходным

1‘

762105

выводам, коммутатор на транзисторах, выводы переменного тока'которого связаны со вторичной обмоткой трансформатора, а выводы постоянного тока подключена" ^гк Выходным выводам, зашунтированным фильтровым конденсатором, а также задающий генератор с прямым и инверсным выходами и формирователи импульсов управления, выводы переменного, тока коммутатора подключены к дополнительным промежуточным отводам вторичной обмотки трансформатора, выпрямитель выполнен на полностью управляемых вентилях, коммутирующий дроссель снабжен дополнительной обмоткой , связанной через вспомогательный выпрямитель с датчиком длительности импульсов тока, имеющим прямой и инверсный выходы, а формирователи импульсов управления выполнены в виде двухвходовых схем совпадения, входы каждой из кЪторых связаны с выходами задающего генератора й датчика длительности, причем входы схем совпадения формирователей импульсов противофазных транзисторов коммутатора и противофазных вентилей выпрямителя связаны с соответствующими противофазными выходами задающего генератора й датчика длительности.

В качестве полностью управляемого

.вентиля выпрямителя может быть использован транзистор с диодом в цепи эмиттера.

На фиг. 1 приведена схема преобразователя; на фиг. 2 - временные диаграммы его работы.

" Преобразователь содержит четыре тиристора 1-4, управляющие электроды которых связаны с формирователями 5 отпирающих импульсов. Формирователи,, в свою очередь связаны с задающим ге. нератором 6, имеющим прямой и логи.....чески, инверсный выходы. Для коммутации "тиристоров имеется резонансный контур, состоящий из конденсатора 7 и дросселя 8, имеющего дополнительную обмотку 9. На выходе трансформатора 10 инвертора.включен выпрямитель

^Яа^'полностью’ управляемых вентилях 11 и.12, а к отпайкам вторичной обмотки подключены тра’нзйсторы 13 и 14 коммутатора. К обмотке 9 дросселя через выпрямитель 15 подключен датчик 16 длительности импульсов тока тиристоров , имеющий прямой и логически инверсный выходы. Для управления вентилями, выпрямителя и транзисторами коммутатора имеются формирователи 17-20, выполненные в виде схем совпадения.,

'вхоДы которых связаны" с выходами задающего генератора и датчика длительности импульсов тока. Преобразователь работает на нагрузку 21, зашунтиро.....ванную' конденсатором' 22 фильтра.

Преобразователь работает следующим образом.

В момент времени 1-ι₀ лройскойит

перепад напряжения на выходе задающего генератора и формируется импульс управления тиристорами 1 и 4. На обмотке 9 дросселя 8 скачком появляется напряжение, включающее датчик длительности импульсов, тока 16. На выходе схемы совпадения 19 появляется напряжение, отпирающее вентиль 11. После этого в контуре, образованном тиристорами 1 и 4, конденсатором 7, дросселем 8, трансформатором 10 и

10 нагрузкой 21, конденсатором 22 под действием входного напряжения преобразователя формируется импульс тока, длительность которого определяется величинами емкости конденсатора 7 и индуктивности дросселя 8. По окончании полупериода колебаний (момент ц) тиристоры 1 и 4 запираются, ток в цепи прекращается и напряжение на обмотке 9 скачком падает до нуля. Под действием этого перепада напряжения

20 на выходе датчика длительности импульсов тока устанавливается сигнал логического нуля. Напряжение на выходе схемы совпадения 19 также становится

" равным нулю и вентиль 11 запирается.

25 В этот же момент на выходе схемы совпадения 17 появляется напряжение, от¹ пирающее транзистор 13 коммутатора. Поскольку при этом напряжение, до которого зарядился конденсатор фильтра

20 22, будет приложено к отпайке вторичной обмотки трансформатора 10, на всех его обмотках возникает скачок напряжения в сторону увеличения. Это состояние схемы сохраняется в течение

2с времени бестоковрй паузы. Ток намагничивания трансформатора замыкается по цепи, состоящей из транзистора 13, нагрузки 21, конденсатора 22. В момент времени ί=ΐ₂ вновь происходит перепад напряжения на выходе задаю40 щего генератора, отпираются тиристоры 2 и 3 и начинается второй'полупериод работы преобразователя, в течение которого протекают процессы, аналогичные процессам первого полупериода.

45 Обратное напряжение на тиристорах 1-4 зависит не только от напряжения на конденсаторе, но и от напряжения питания и коэффициента трансформации отпаек. Поэтому удается обеспечить

50 необходимое запирающее напряжение на тиристорах как при малых токах, так и при переходных режимах работы, когда упомянутое напряжение на конденсаторе мало."

__ Это позволяет' расширить диапазон

. изменения "тока нагрузки практически до холостого хода, и; повысить функциональную надежность в переходных режимах. 60 '

Claims (3)

1. Формула изобретения

   1. Преобразователь постоянного нап' ряжения в постоянное, содержащий пос65 ледовательный резонансный инвертор на

   762105 ₆

   тиристорах с коммутирующим дросселем ком длительности импульсов тока, имею

   в цепи постоянного тока и выходным трансформатором в цепи переменного тока, выпрямитель, выводы переменного тока которого подключены ко вторичной обмотке трансформатора, а выводы постоянного тока - к выходным выводам, коммутатор на транзисторах, выводы переменного тока которого связаны со вторичной обмоткой трансформатора, а выводы постоянного тока подключены к выходным выводам, зашунтированным фильтровым конденсатором, а также задающий генератор с прямым и инверсным выходами и формирователи импульсов управления, отлйчающийс я тем, что, с целью расширения 15

   диапазона изменения тока нагрузки и повышения функциональной надежности, выводы переменного тока коммутатора подключены к дополнительным промежуточным отводам вторичной обмотки 20

   трансформатора, выпрямитель выполнен на полностью управляемых вентилях, коммутирующий дроссель снабжен дополнительной обмоткой, связанной через вспомогательный выпрямитель с датчищим прямой и инверсный выходы, а формирователи импульсов управления выполнены в виде двухвходовых схем совпадения, входы каждой из которых связаны с выходами Задающего генератора и датчика длительности, причем'входы схем совпадения формирователей импульсов противофазных транзисторов коммутатораипротивофазных вентилей выпрямителя связаны с соответствующими противофазными выходами задающего генератора и датчика длительности.
2. 2. Преобразователь по π. 1, о т дичающий с я тем, что' в качестве полностью управляемого вентиля выпрямителя используется транзистор с диодом в цепи эмиттера.

   Источникй информации, принятые во внимание при экспертизе

   1. Авторское свидетельство СССР № 229663, 28.05.76.

   2. Авторское свидетельство СССР » 547941, 04.06.75.
3. 3. Авторское свидетельство СССР

   № 635576, 02.08.76 кл! Н 02 М 3/315.

   9иг.1

   762105

   Фи,г-2.