Преобразователь переменного напряжения в постоянное Советский патент 1984 года по МПК H02M7/537 

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в источниках вторичног электропитания с бестрансформаторны входом. Известен транзисторный преобразо ватель напряжения с бестрансформаторным входом, содержащий на входе выпрямительный мост, фильтр и пусковую цепь, состоящую из параллельно включенных токограничивакхцег резистора и тиристора Cl. Недостатками устройства являются низкая Надежность работы, обусловленная потерями энергий в цепи управления тиристором из-за наличия непрерывного сигнала управлени: 5, а также низкая помехоустойчивость, связанная с наличием электрической связи между управляющим электродом тиристора и цепями управления транзисторного инвертора. Наиболее близким к предлагаемому является преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий сетевой выпрямитель, выход которого через тиристор связан с накопительным конденсатором, первый транзистор, коллектор которого подключен к управляющему электроду тиристора непосредственно, а к выходу выпрямителя - через первый резистор, база указанного транзисто ра через второй резистор подключена к аноду, а через третий резистор к катоду указанного тиристора, к которому также подключен эмиттер пе вого транзистора С2. Недостатком указанного npeo6ipaзователя,- являются большие динамичес кие потери при коммутации тиристора связанные с отсутствием импульсного управления. . Цель изобретения - снижение дина мических потерь. Указанная цель достигается тем, что в преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий сетевой выпрямитель, выход которого через тиристор связан с накопительным конденсатором, первый транзистор, коллектор которого подключен к управлянвдему электроду тиристора непосредственно, а к выходу выпрямителя - через первый регистр, база первого транзистора через второй резистор подключена к аноду, а чере третий резис.тор - к катоду указанно го тиристора, к которому также подключен эмиттер первого транзистора, введены формирователь импульсов и второй транзистор, коллектор которо го через четвертый резистор подключ к аноду указанного тиристора, а эми тер и база соединены с одноименными электродами первого транзистора, при этом коллектор-эмиттерный переход второго транзистора зашунтирован управляющим входом формирователя импульсов, силовой выход которого включен между анодом и управляющим электродом тиристора. На чертеже показана принципиальная схема преобразователя. Сетевой выпрямитель 1 преобразователя через тиристор 2 связан с нагрузкой 3, первый транзистор 4 шунтирует управляющий переход тиристора 2. Второй транзистор 5 через четвертый резистор 6 подключен к накопительному конденсатору 7.Формирователь импульсов состоит из однопереходного транзистора 8, конденсатора 9, параметрического стабилизатора, содержаспего диод 10, резистор 11, стабилитрон 12 и конденсатор 13, В цепи первого транзистора 4 включены соответственно первый, второй и третий резисторы 14, 15 и 16. Последовательно с выпрямителем 1 включен ограничительный резистор 17. Конденсатор 18 шунтирует второй резистор 15. Преобразователь работает следующим образом. В исходном состоянии накопительный конденсатор 7 разряжен, первый и второй транзисторы 4 и 5, однопереходной транзистор В и тиристор 2 закрыты. Процессы в схеме рассматриваются при двух режимах работы инвертора: режим включения, характеризующийся подачей сетевого напряжения на вход выпрямителя 1 и зарядом накопительного конденсатора 7 до напряжения, при котором происходит включение однопереходного транзистора 8;установившийся режим, характеризующийся периодической подзарядкой накопительного конденсатора 7 за счет включения: тиристора 2. При подаче сетевого напряжения на вход выпрямителя 1 при разряженном накопительном конденсаторе 7 происходит включение первого и второго транзисторов 4 и 5, за счет тока, протекающего через резистор 15 и форсирующий конденсатор 18. В этом случае управляющий вход тиристора 2 оказывается зашунтирован переходом коллектор-эмиттер первого транзистора 4, а конденсатор 9 удерживается в разряженном состоянии за счет открытого состояния второго биполярного транзистора 5. Происходит заряд накопительного конденсатора 7 через резисторы 14 и 6 и открытые коллекторные переходы первого и второго транзисторов 4 и 5. В момент времени, при котором ток в цепи без первого и второго транзисторов 4 и 5 снизится до значения, обеспечивающего их запирание, начнется заряд конденсатора 9. Так как величина емкости этого кондонсатора

незначительна, он быстро зарядится до Напряжения включения однопереходного транзистора 8. В результате срабатывания последнего на управляющий электрод тиристора 2 поступает положительный импульс, который вызывает его включение. После включения тиристора 2 накопительный конденсатор 7 быстро подзаряжается через резистор 17 до амплитудного значения напряжения сети. После прохождения напряжения сети через максимум тиристор 2 и однопереходной транзистор 8 закрывается. Далее происходит частичная разрядка накопительного конденсатора 7 на нагрузку 3.

При следующей полуволне сетевого напряжения в момент времени, при

котором напряжение на выходе выпрямителя 1 превысит остаточное напряжение на накопительном конденсаторе 7,начнет быстро заряжаться конденсатор 9 до Напряжения включения однопереходного транзистора 8. Далее процессы в схеме повторяются при закрытых транзисторах 4 и 5. Параметрический стабилизатор обеспечивает стабильное напряжение на однопереходном транзисторе 8 при периоoдическом включении тиристора 2.

Наличие в предлагаемом преобразователе формирователя импульсов для управления тиристором позволяет сни5зить динамические потери по сравнению с прототипом.

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ, содержащий сетевой выпрямитель, выход которого через тиристор связан с накопительным конденсатором, первый транзистор, коллектор которого подключен к управляющему электроду тиристора непосредственно, а к выходу выпрямителя через первый резистор, база первого транзистора через второй резистор подключена к аноду, а через третий резистор - к катоду указанного тиристора, к которому также подключен эмиттер первого транзистора, отличающийся тем, что, с целью снижения динамических потерь, в него введены формирователь импульсов и второй транзистор, коллектор которого через четвертый резистор подключен к аноду указанного тиристора, а эмиттер и база соединены с одноименными электродами первого транзистора, при этом коллектор-эмиттерный переход второго транзистора зашунтирован управляющим входом формирователяg импульсов, силовой выход которого (Л включен между анодом и управляющим электродом тиристора. 00 QO 4