SU928561A1 - Преобразователь посто нного напр жени в посто нное - Google Patents

Description

(5) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ

I

Изобретение относитс  к преобразовательной технике и может быть использовано в преобразовател х посто нного напр жени  одного уровн  в посто нное напр жение другого уровн , например, во вторичных источниках питани .

Известны преобразователи посто нного напр жени  в посто нное, содержащие последовательный резонансный инвертор на тиристорах, выпр митель, включенный на выходе трансформатора инвертора, транзисторный коммутатор и емкостный сглаживающий фильтр

тор I 1.

Недостатками данных преобразователей  вл етс  низка  функционал.ьна|;п) надежность, обусловленна  невозможностью работы на холостом ходу, и срывами инвертировани  в переходных режимах.

Известны преобразователи, в которых выпр митель выполнен на полностью управл емых вентил х, а транзисторный коммутатор подключен по переменному току к отпайкам вторичной обмотки силового трансформатора 2.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению  вл етс  преобразователь посто нного напр жени  в посто нное, содержащий входной LC-фильтр, последова- тельйый тиристорный резонансный инвертор , выходной выпр митель и обратный выпр митель, присоединенный по переменному току к дополнительной обмотке трансформатора инвертора, а по посто нному току - к входным выводам инвертора L3J.

Недостатком данного преобразовател   вл етс  пониженный КПД, так как обратный выпр митель, о.беспечивающий работу преобразовател  в режиме холостого хода и в переходных режимах, работает также и в режиме номинальной нагрузки. Ток, протекающий через обратный выпр митель, увеличивает загрузку элементов инвер39 тора, вызывает дополнительные потери мощности в них, что снижает КПД преобразовател . Цель изобретени  - повышение КПД преобразовател , путем.уменьшени  загрузки обратного выпр мител  в номинальном режиме. Доставленна  цель достигаетс  тем Мто преобразователь посто нного напр жени  в посто нное, содержащий входной LC-фильтр, последовательный тиристорный резонансный инвертор с выходным трансформатором, выходной выпр митель, транзисторный комму татор с вспомогательным коммутирую щим конденсатором, обратный выпр митель , вход которого подключен к вспо могательной обмотке выходного трансформатора , а выход св зан с входными выводами инвертора, и блок управлеии , снабжен датчиком тока и ши ротно-импульсным модул тором, выход обратного выпр мител  св зан с - входными выводами инвертора через введенный транзисторный ключ с шунтирующей его последовательной RC-цепоч кой, причем датчик тока включен в вы ходную цепь инвертора, выход его подключен к входу широтно-импульсног модул тора, а выход последнего св за с входом транзисторного ключа. Дл  повышени  надежности обратный выпр митель.выполнен управл емым,причем управление им может отключатьс  по сигналу датчика срыва коммутации. По входу преобразователь может быть отделен от цепи питани  дополнительным ключом, запираемым по сигналу этого датчика. Кроме того, в него введены дополнительный транзисторный ключ и обратный диод, причем дополнительный ключ включен последователь но, а обратный диод - параллельно вх ду LC-фильтра. На чертеже приведена схема преобразовател . Преобразователь состоит из инвертора на тиристорах 1-, управл ющие электроды которых св заны с блоком 5управлени  инвертором. На выходе инвертора включена первична  обмотка 6силового трансформатора 7, последо вательно с которой включен коммутирующий конденсатор 8. В цепи посто нного тока инвертора имеетс  дроссель 9. Силовой трансформатор 7 имее вторичную обмотку 10, к которой подключен выходной выпр митель 11, вто4 ричную обмотку 12, подключенную через транзисторный коммутатор 13 к вспомогательному коммутирующему конденсатору 1, и обмотку 15 рекуперации, подключенную к обратному выпр мителю на тиристорах1б и 17 и диодах 18 и 19. По посто нному току выпр митель подключен к входу инвертора через транзисторный ключ 20, зашунтированный цепочкой из конденсатора 21 и резистора 22. Входной фильтр состоит из дроссел  23 и конденсатора 2.Вход фильтра зашунтирован обратным диодом 25 и подключен к входным выводам через дополнительный транзисторный ключ 26. В цепь конденсатора 8 включен датчик 27 тока, например, трансформатор тока, выход которого подключен к входу широтно-импульсного модул тора 28. Выход модул тора через формирователь 29 св зан с входом транзисторного ключа 20. К управл ющим электродам тиристоров 1б и 17 подключены формирователи 30 и 31 импульсов , выполненные со входами запрет . На управл ющие входы поступают сигналы из блока 5 управлени , на запрещающие - сигнал с выхода датчика 32 срыва коммутации. Сигнал датчика 32 через формирователь 33 поступает На вход ключа 26. Преобразователь работает на нагрузку 3, зашунтированную конденсатором фильтра 35. Датчик 32 срыва коммутации состоит из датчиков 36 - 39 состо ни  тиристоров l-t, логических элементов И 0 и 41, одновибратора А2 и двух элементов ИЛИ 43 и kk. Ко входам элемента 40 подключены выходы датчиков Зб и 37, а к входам элемента 41 выходы датчиков 38 и 39. При работе преобразовател  в нормальном режиме сигнал на выходе датчика 32 отсутствует, транзистор 26 открыт, а на управл ющие электроды тиристоров 16 и 17 поступают отпирающие сигналы. Выходной ток инвертора разветвл етс , на две составл ющие - ток выпр мител  11 и ток обратного выпр мител . Длительность импульса управлени  транзистора 20 про- . порциональна среднему за полупериод току конденсатора 8, т.е. амплитуде напр жени  на нем. Модул тор 28 поддерживает этот ток на заданном уровне путем изменени  длительности управл ющего импульса, подаваемого на транзистор 20, тем самым обеспечива  стабилизацию амплитуды напр жени  на

конденсаторе 8, С увеличением тока нагрузки длительность управл ющего импульса уменьшаетс  вплоть до нул , после чего амплитуда напр жени  на конденсаторе 8 растет с ростом тока. Таким образом, в основном диапазоне изменени  тока нагрузки обратный выпр митель не работает.

При срыве коммутации, например, при одновременном отпирании тиристоров 1 и 3, датчик 32 выдает сигнал , запирающий транзистор 26 и запрещающий подачу управл ющих сигналов на тиристоры 1-4 и 1б и 17.Тиристоры 16 и 17 запираютс , конденсатор 24 колебательно перезар жаетс  через тиристоры 1-3 и они запираютс  , Конденсатор 24 далее перезар жаетс  током дроссел  23 через диод 25. После прекращени  тока через тиристоры 1-3 с некоторой задерж кой сигнал датчика 32 исчезает, и восстанавливаетс  нормальный режим работы преобразовател .

Использование транзисторного ключа , управл емого модул тором, позвол ет повысить КПД преобразовател  за счет уменьшени  тока обратного выпр  мител . Применение управл емого обратного выпр мител , управл емого датчиком срыва коммутации, позвол ет повысить его надежность.

Claims (3)

1. Преобразователь посто нного на пр жени  в посто нное, содержащий входной LC-фильтр, последовательный тиристорный резонансный инвертор с выходным трансформатором, выходной выпр митель, транзисторный коммутатор с вспомогательным коммутирующим конденсатором, обратный выпр митель, вход которого подключен к вспомогательной обмотке выходного трансформа

285616

тора, а выход св зан с входными выводами инвертора, и блок управлени , отличающийс  тем, что, с целью повышени  КПД путем уменьшени  загрузки обратного выпр мител  в номинальном режиме, он снабжен датчиком тока и широтно-импульсным модул тором , выход обратного чыпр мител  св зан с входными выводами инвертора через введенный транзисторный ключ с шунтирующей его последовательной RC-цепочкой, причем датчик тока включен в выходную цепь инвертора,выход его подключен к входу широтно-им15 пульсного модул тора, а выход последнего св зан с входом транзисторного ключа.

2.Преобразователь-по п. 1, о т личающийс  тем, что, с целью повышени  надежности, в него введен датчик срыва коммутации, обратный выпр митель выполнен на тиристорах с блоком управлени , имеющим входы управл ющего сигнала и входы запрета,

25 причем входы управл ющего сигнала подключены к соответствующим выходам блока управлени  инвертора, а входы запрета - к выходу датчика срыва коммутации.

30 3. Преобразователь по пп. 1 и 2, отличающийс  тем, что в него введены дополнительный транзисторньгй ключ и обратный диод, причем дополнительный ключ включен последовательно , а обратный диод - парал35 лельно входу LC-фильтра.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР

40 № 547941, кл. Н 02 М 3/315, 1975. I 2. Авторское свидетельство СССР № 2680045/24-07, кл.Н 02 М 3/315, 1978.

3.Проблемы преобразовательной техники. Сб. докл. К., 1979, ч. 5,

45

С. 31.