SU892611A1 - Преобразователь посто нного напр жени - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к электротехнике и, в частности, к бестрансформаторным импульсным преобразовател м посто нного напр жени .

Известен преобразователь, содержащий цепи, состо щие из конденсаторов , дросселей и тиристоров, управл ющие переходы которых св заны с блоком распределени  импульсов. Дл  самосинхронизации в устройстве использованы дополнительные пик-трансформаторы , питаемые от вспомогательных обмоток трансформатора преобразовател  Cl .

Однако в этом устройстве тиристоры работают в режиме принудательной коммутации, в переходных режимах преобразователь имеет низкую устойчивость , а неиденткчность параметров пик-трансформаторов приводит к асимметрии выходного напр жени .

Известен также преобразователь посто нного напр жени , содержащий две цепи из последовательно соединенньрс тиристоров, дроссел  и конденсатора кажда , а также блок управлени  состо щий из релейного элемента, св занного с распределителем импульсов , к выходам которого подк вочены управл ющие переходы тиристоров, причем тиристоры преобразовател  работают в режиме естественной коммутации 12.

Однако преобразователь обладает

10 тем недостатком, что дп  обеспечени  режима самосинхронизации дроссель должен снабжатьс  дополнительной обмоткой , а дл  получени  на нагрузке посто нного напр жени  ниже уровн 

1$ входного напр жени  необходим специальный , силовой поиижаниций трансформатор и выпр митель, что усложн ет коммутирующий дроссель и увеличивает массу и габариты преобразовател .

л

Claims (3)

1. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту  вл етс  устройство, содержащее первую цепь, состо щую из тиристора, дроссел  и конденсатора, вторую цепь, состо щую так же из дроссел , тиристора и конденсатора, фильтровую цепь и блок управлени . Устройство обеспечивает бестрансформаторное понижение напр жени  первичного источника, а также регулирование и стабилизацию напр жени  на нагрузке р. Однако оно обладает понижен1й.1м коэффициентом использовани  установленной мощности и сложной системой управлени . Так как период включени  тиристоров при работе устройства как в переходном так и в установившемс  режи ме должен быть больше определенной величи)ш, выходна  мощность устройст ва понижена. Другой его недостаток состоит в том, что оно имеет низкую надежность в переходном режиме, так как схемой устройства не предусмотрено предотвращение перезар да конденсато ра первой цепи с противоположной пол рностью напр жени  при включении тиристора второй цепи, при этом нат пр жение конденсатора первой цепи как с пр мой, так и с обратной пол р ностью может достигать таких назначений , при которых устройство может потер ть работоспособность. Цель изобретени  - повышение надежности работы преобразовател  в режиме самосинхронизации. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в преобразователе, содержа щем две цепи из последовательно соединенных тиристоров, дроссел  и ко денсатора кажда , одна из которых подключена параллельно конденсатору первой цепи, а также датчик тока ч блок управлени  тиристорами, датчик тока вьшолнен в виде диода и включен между точкой соединени  тиристора и дроссел .второй цепи и об щим выводом, а блок управлени  Соде жит распределитель импульсов, к выходам которого подключены управл ющие переходы тиристоров, и релей ный элемент, вход которого св зан с датчиком тока, а выход подсоединен к одному входу распределител  импульсов непосредственно, а к другому - через .элемент задержки. На фиг. 1 .приведена принципиальна  схема преобразовател ; на фиг. 2 - диаграмма импульсов, Преобразователь содержит последо вательную цепь из дроссел  1, тирис 14 тора 2 н конденсатора 3, подключенную К входным зажимам. Параллельно конденсатору 3 подключена втора  последовательна  цепь из тиристора 4, дроссел  5 и конденсатора 6. Параллельно конденсатору 6 подключена нагрузка 7. Управл ющие переходы тиристора 2 и 4 св заны с блоком 8 распределени  импульсов, представл ющим собой, например, двухканальный формирователь. Параллельно обратному диоду 9 подключен вход релейного элемента 10, вьшолненного, например, в виде триггера Шмитта на транзисторах 11 и 12. Между выходом релейного элемента 10 и распределителем импульсов 8 введен элемент 13 задержки. Дл  пуска преобразовател  используетс  устройство 14 пуска. Дл  по снени  работы преобразовател  на фиг.2 npifflедены временные диаграммы основных процессов, происход щих в схеме преобразовател  в переходном режиме. Принцип действи  преобразовател  заключаетс  в следующем. В исходном состо нии транзистор 11 закрыт, а транзистор 12 открыт. Дл  пуска преобразовател  с пускового устройства 14 подаетс  одиночный импульс на распределитель импульсов 8 и элемент 13 задержки. Распределитель 8 формирует и подает .на управл ющий электрод тиристора 2 импульс, под воздействием которого тиристор 2 включаетс  в конденсатор 3 зар жаетс  синусоидальным током до напр жени  , близкого к удвоенному значению входного напр жени . Второй канал распределител  8 импульсов формирует и подает на управл ющий электрод тиристора 4 импульс, задержаннь1Й элементом 13 относительно импульса включени  тиристора 2, при этом врем  задержки равно сумме времени протекани  тока через тиристор 2 и времени восстановлени  запирающих свойств тиристора 2 и пр мом направлении. Врем  протекани  тока через тиристор 2  вл етс  посто нной величиной не завис щей от параметров цепи нагрузки и определ емой значени ми индуктивности 1 и емкости 3. Под воздействием задержанного импульса тиристор 4 включаетс  в конденсатор 3, разр жаетс  на кондетгсатор 6 и нагруз ку 7. Диод 9 преп тствует перечар  ке конденсаторэ 1 и (оч.;ыог чопь дли , поддерживаемого энергией, накопленной в дросселе 5 в процессе разр да конденсатора 3, из-за чего конденсатор 3 оказываетс  полностью разр женным. Управление работой релейного элемента 10 производитс  им пульсами напр жени , возникающими Hi. диоде 9. В момент достижени  ток в дросселе 5 нулевого значени  диод 9 запираетс  и на его катоде формир етс , положительный импульс напр жени  . На фронте этого импульса транзистор 11 открьшаетс , а транзистор 12 закрываетс  и на его коллекторе формируетс  положительный импульс, на фронте которого срабатывает распределение импульсов 8 и BKJno4aeT тиристор 2, а также запускаетс  эле мент 13 задержки. Затем с задержкой включаетс  тиристор 4 и напр жение конденсатора 3 прикладываетс  к диод 9, однако его на р жение не измен е состо ние релейного элемента (триггер Шмитта) 10 и транзистор 11 продолжает оставатьс  во включенном состо нии, а транзистор 12 - в выключенном состо нии. При включении тиристора 4 диод 9 оказываетс  подключенным параллельно конденсатору 3, а конденсатор 3 стремитс  переза р дитьс  до напр жени  с противополо ной пол рностью по цеп-и:. тиристор 4 - дроссель 5 - конденсатор 6 конденсатор 3, при этом напр жение на конденсаторе 3 и диоде 9 измен етс  косинусоидально. При достижении напр жением на конденсаторе 3 нулевого значени  диод 9 открьшаетс  и преп тствует дальнейшему перезар ду конденсатора 3. Таким образом, на диоде 9 формируетс  спад импульса напр жени , при котором транзистор 11 выключаетс , а транзистор 12 включаетс  вследствие чего релейньй элемент 10 возвращаетс  в исходное состо ние. К моменту включени  тиристора 2 тиристор 4 успевает восста новить свои запирающие свойства, так как с началом импульса тока через диод 9 тиристор 4 обесточиваетс  и находитс  в таком состо нии в течение прохождени  тока через диод 9, продолжительность которого обычно значительно превышает врем , необходимое дл  восстановлени  запирающих свонотв. Последьтощие никлы зар да 11« и разр да конденсатора 3 и автоматическо о включени  тиристоров 2 и 4 происходит аналогичным образом, при этом напр жение на коЗДенсаторе 6 и нагрузке 9 достигает своего установивщегос  значени  и сохран ет его до выключени  преобразовател . Дл  обеспечени  нормального пуска преобразовател пускрвое устройство 14 блокируетс  релейным элементом 10 от воздействи  первого импульса (на фиг.2 этот импульс заштрихован) на диоде 9, например, путем поддержани  на врем  действи  этого импульса такого тока базы транзистора 12, который обеспечивает открытое состо ние этого транзистора. Формула изобретени  Преобразователь посто нного напр жени , содержащий две цепи из последовательно соединенных тиристора, дроссел  и конденсатора кажда , причем перва  из указанных цепей соединена с входными вьшодами, а втора  подключена параллельно конденсатору первой цепи, датчик тока и блок управлени  тиристорами, отличающийс  тем, что, с целью повышени  надежности работы преобразовател  в режиме самосинхронизации, датчик тока выполнен в виде диода и включен между точкой .соединени  тиристора и дроссел  второй цепи и общим выводом в непровод щем по отношению к источнику питани  направлении, а блок управлени  содержит распределитель импульсов, к выходам которого подключены управл ющие переходы тиристоров, и релейный элемент, вход которого св зан с датчиком тока, а выход подсоединен к одном входу распределител  импульсов непосредственно , а К другому - через элемент задержки. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Патент Японии № 9520, кл. 56 С 6, 5 сер. 1970.
2. 2.Авторское свидетельство СССР № 565370, кл. Е 02 Р 13/18, 1971 .
3. 3.Патент США № 3808511, кл. 321/45, 1974.