ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ-III Российский патент 1995 года по МПК H02M7/53 

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в системах управления машинами постоянного и переменного тока, вторичных источниках питания и модуляторах.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному устройству является выбранный в качестве прототипа преобразователь, содержащий входные и выходные выводы, пары силовых тиристоров, конденсаторы, вспомогательные тиристоры заряда и разряда конденсаторов, вспомогательный источник тока и устройство формирования импульсов тока.

Недостатком известного преобразователя является то, что выключение одной пары силовых тиристоров производится одновременно с включением другой пары, что не позволяет регулировать (стабилизировать) и изменять вид преобразования тока.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей преобразователя и повышение его КПД.

Цель достигается тем, что известный преобразователь, содержащий входные и выходные выводы, пары силовых тиристоров, аноды первых тиристоров которых соединены с первым входным выводом, катоды вторых с вторым входным выводом, а катоды первых и аноды вторых с выходными выводами, вспомогательный источник тока и формирователь импульсов тока, снабжен конденсатором и вспомогательными транзисторами, а формирователь импульсов тока снабжен устройством задержки импульсов тока, при этом второй полюс вспомогательного источника тока соединен с катодами вторых тиристоров пар силовых тиристоров и второй обкладкой конденсатора, первая обкладка которого соединена с первым полюсом вспомогательного источника тока и первыми выходными выводами вспомогательных транзисторов, например коллекторами импульсных транзисторов или стоками полевых транзисторов, вторые выходные выводы которых соединены с анодами вторых тиристоров пар силовых тиристоров, выходные выводы формирователя импульсов тока соединены с управляющими выводами пар силовых тиристоров, выходные выводы устройства задержки импульсов с входными выводами вспомогательных транзисторов, например цепями база-эмиттер импульсных транзисторов или затвор-исток полевых транзисторов.

При проведении патентного поиска известных решений признаков, совпадающих с признаками, отличающими заявленное техническое решение от прототипа, не обнаружено. Следовательно, заявленное техническое решение обладает существенными отличиями.

На чертеже показана функциональная схема преобразователя.

Преобразователь содержит первый 1 и второй 2 входные выводы и первый 3 и второй 4 выходные выводы, первую 5 и вторую 6 пары силовых тиристоров, аноды первых тиристоров 7, 8 которых соединены с первым входным выводом 1, катоды вторых тиристоров 9, 10 с вторым входным выводом 2, а катоды первых 7, 8 и аноды вторых тиристоров 9, 10 с первым 3 и вторым 4 выходными выводами, вспомогательный источник 11 тока, формирователь 12 импульсов тока, конденсатор 13, вспомогательные транзисторы 14, 15 и устройство 16 задержки импульсов. Второй полюс вспомогательного источника 11 тока соединен с катодами вторых тиристоров 9, 10 пар 5, 6 силовых тиристоров и второй обкладкой конденсатора 13, первая обкладка которого соединена с первым полюсом вспомогательного источника 11 тока и первыми выходными выводами вспомогательных транзисторов 14, 15, например коллекторами импульсных транзисторов или стоками полевых транзисторов, вторые выходные выводы которых соединены с анодами вторых тиристоров 9, 10 пар 5, 6 силовых тиристоров. Выходные выводы 17-20 формирователя 12 импульсов тока соединены с управляющими выводами пар 5, 6 силовых тиристоров, выходные выводы 21, 22 устройства 16 задержки импульсов тока с выходными выводами 21, 22 вспомогательных транзисторов 14, 15, например цепями база-эмиттер импульсных транзисторов или затвор-исток полевых транзисторов.

Преобразователь работает следующим образом.

В некоторый момент времени формирователь 12 импульсов тока формирует на выходах 17, 18 короткие синфазные импульсы тока, которые включают первую пару 5 силовых тиристоров, при этом через выходные выводы 3, 4 и нагрузку преобразователя протекает ток в одном направлении, а конденсатор 13 заряжен до напряжения вспомогательного источника 11 тока.

Через заданный промежуток времени устройство 16 задержки импульсов тока формирует на выходе 21 короткий импульс тока, который включает первый вспомогательный транзистор 14, при этом второй тиристор 9 первой пары 5 силовых тиристоров выключается, а конденсатор 13 в течение длительности импульса разряжается через выходные выводы 3, 4, нагрузку преобразователя, первый тиристор 7 первой пары 5 силовых тиристоров и входные выводы 1, 2. По окончании импульса тока первый вспомогательный транзистор 14 выключается, одновременно с ним выключается и первый тиристор 7 первой пары 5 силовых тиристоров, а ток через выходные выводы 3, 4 прерывается.

Формирователь 12 импульсов тока и устройство 16 задержки импульсов тока при непрерывной работе формируют последовательности коротких импульсов тока по заданному закону, например, только на выходах 17, 18, 21 или на выходах 19, 20, 22, или поочередно, при этом изменяются последовательность работы пар 5, 6 силовых тиристоров и направление тока через выходные выводы 3, 4, т.е. изменяется вид преобразования тока.

По сравнению с прототипом предлагаемый преобразователь позволяет изменять (стабилизировать) значение тока через выходные выводы 3, 4 путем изменения времени задержки импульсов тока на выходах 21, 22 устройства 16 задержки импульсов тока и изменять вид преобразования тока, а также иметь более высокий КПД в связи в исключением работы конденсатора в режиме перезаряда, характерной для прототипа. Указанные качества преобразователя позволяют разработать преобразователь любых известных частных видов преобразования тока одной унифицированной системы.

Использование: в преобразовательной технике. Сущность изобретения: преобразователь содержит тиристорный мост с нагрузкой в диагонали, параллельно которой подключены два транзистора, соединенные общей точкой через конденсатор, зашунтированный дополнительным источником, с входным выводом. 1 ил.

Преобразователь, содержащий входные и выходные выводы, пары силовых тиристоров, аноды первых тиристоров которых соединены с первым входным выводом, катоды вторых с вторым входным выводом, а катоды первых и аноды вторых с выходными выводами, вспомогательный источник тока и формирователь импульсов тока, отличающийся тем, что он снабжен конденсатором и вспомогательными транзисторами, а формирователь импульсов тока устройством задержки импульсов тока, при этом второй полюс вспомогательного источника тока соединен с катодами вторых тиристоров пар силовых тиристоров и второй обкладкой конденсатора, первая обкладка которого соединена с первым полюсом вспомогательного источника тока и первыми выходными выводами вспомогательных транзисторов, вторые выходные выводы которых соединены с анодами вторых тиристоров пар силовых тиристоров, а выходные выводы формирователя импульсов тока соединены с управляющими выводами пар силовых тиристоров, выходные же выводы устройства задержки импульсов с входными выводами вспомогательных транзисторов.