Регулируемый преобразователь постоянного напряжения в постоянное Советский патент 1984 года по МПК H02M3/135 

Изобретение относится к преобразовательной электротехнике, в частности к преобразователям постоянного напряжения.

Известны преобразователи напряжения, содержащие силовые транзисторы и тиристоры, где для коммутации тиристоров используются полностью управляемый (двухоперационный) тиристор 1, транзисторС2 3,или дополнительный тиристор с коммутирующим конденсаторомСЗ.

В данных схемах используется коммутирующий дроссель в трансформаторном или автотрансформаторном включении. Для осуществления сглаживания напряжения на нагрузке требуется дополнительный дроссель сглаживающего фильтра.

Известен также регулируемый преобразователь постоянного напряжения в постоянное, содержащий последовательную цепь из транзистора и основной обмотки дросселя, включенную между входным и выходным выводами, датчик сигнала управления, выход которо го подключен к входу широтно-импульсного модулятораС43,

Недостатком указанного устройства является ограниченный мощностный диапазон,.

Наиболее близким к предлагаемому является регулируемый преобразова,тель постоянного напряжения в постоянное, содержащий параллельно соединенные транзистор и тириСтор, вклю ченные между входным и выходньлм выводами, и последовательно соединенный с ними LC-сглаживающий фильтр, вход которого зашунтирован диодом в обратном направлении, датчик сигнала управления, соединенный с входом широтно-импульсного модулятора, выход которого подключен к входу формирующераспределительного устройства, выходы которого связаны с управляющими электродами транзистора и тирисTOpaCs 1,

Однако известное устройство при достаточно широком мощностном диапазоне регулирования характеризуется сложностью схемы и значительной мгновенной мощностью, выделяемой в транзисторе, и ограниченным частотным диапазоном работы из-за увеличенного интервала коммутации тока на грузки с тиристора на транзистор.

Цель изобретения - упрощение и снижении мгновенной мощности рассеивания на транзисторе.

Поставленная цель достигается тем что в регулируемом преобразователе постоянного напряжения в постоянное, содержащем параллельно соединен ные транзистор и тиристор, включенные между входным и выходным выводами, и последовательно соединенный

с ними LC-сглаживающий фильтр,вход которого зашунтирбван диодом в обратном направлении, датчик сигнала управления, соединенный с входом широтно-импульсного модулятора, вы-1/ ход которого подключен к входу рующераспределительного устройства, выходы которого связаны с управляющими электродами транзистора и тиристора, посл.едовательно с тиристором включен диод в прямом направлении, а формирующераспределительное устройство выполнено в виде формирователя управляющих импульсов и схемы задержки, один вход которой соединен с входом формирователя управляющих импульсов и выходом широтноимпульсного модулятора, а другой ее вход - с выходом формирователя ; управляющих импульсов, при этом выход схемы задержки соединен с управляющими электродами транзистора, а выход формирователя управляющих импульсов - с управляющими электродами тиристора.

На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства.. ,

Прео,бразователь содержит транзистор 1, LC-сглаживающий фильтр 2, диод 3, шунтирующий в обратном напра лении вход LC-фильтра 2, выходные выводы 4 и 5, диод 6, включенный последовательно с тиристором 7, датчик 8 управляющего сигнала, соединенный с входом широтно-импульсного модулятора 9, формирующераспределительного устройства 10, выполненного в виде формирователя 11 управляющих импульсов и схекол 12 задержки, один вход которой соединен с входом формирователя управляющих импульсов 11 и выходом широтноимпульсного модулятора 9, при этом выходы схемы 12 задержки и формирователя 11 управляющих импульсов через соответствующие усилители 13 и 14 соединены с управляющими электродами транзистора 1 и тиристора 7 соответственно, входны выводы 15 и 16, нагрузку 17.

Устройство работает следукицим образом.

Управляющие импульсы для тиристора 7 вырабатываются на выходе формирователя 11 управлякмцих импульсов в моменты переднего фронта сигнала с широтно-импульсного модулятора 9, а управляющие импульсы для транзистора 1 формируются на выходе схемы 1 задержки. При этом передний фронт сопадает с задним фронтом импульсов управления для тиристора 7, а задний фронт импульса управления для транзистора 1 совпсщает с. задним фронте сигнала широтно-импульсного модулятора 9.

Регулирование выходного напряжени осуществляется изменением длительности открытого и закрытого состояния транзистора 1,

При этом обеспечивается алгоритм работы силовых ключей, при котором в первую очередь включается тиристор , 7 иа время, достаточное для восстановлеиия запи аю1цих свойств диода 3, и он принимает иа себя ток нагрузки 17 и ток короткого замыкания. После

совпадения до нулевого значения тока через диод 3 включается транзистор 1, принимая на себя только ток нагрузки 17, что позволяет использовать транзистор с коллекторньми токгми, близкими по значению к предельно допустимым, и повысить нагрузочную способность предлагаемого устрой ства в целсм.

РЕГУЛИРУЕМЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯНВОЕ, содержащий параллельно сое динениые транзистор и тиристор, включенные между входным и выход CS:l W5fr . ; П1«ТЕ Г;)-.. II (ля ным выводами, и последовательно сое.диненный с ними LC-сглаживающий фильтр вход которого зашунтирован диодом в обратном направлении, датчик сигнала управления, соединенный с входом ишротно-импульсного модулятора, выход которого подключен к входу формируюиераспределительного устройства, выходы которого связаны с управляющими электродами транзистора и тиристора, о тличающийся тем, что, с целью упрощения и снижения мгновенной мощности рассеивания на транзисторе, последовательно с тиристором включен диод в прямом направлении, а.формирующераспределительное. устройство выполнено в виде формирователя управляющих импульсов и схемы задержки, один вход которой соединен с входом фо имирователя управляющих импульсов и выходом широтноимпульсного модулятора, а другой ее вход - с выходом формирователя управляющих импульсов, при этсм выход схемы задержки соединен с управляющими электродами транзистора, а выход формирователя управляющих импуль сов - с управляющими электродами тиг ристора. CD да да