Преобразователь постоянного напряжения Советский патент 1984 года по МПК H02M7/10 

Изобретение относится к преобразо вательной технике и может быть испол зовано, например, для питания газоразрядных ламп. Известен преобразователь, содержа щий тиристор с цепью коммутации и ко лебательный контур С 1 Данное устройство имеет ограничен ный уровень выходного напряжения, а наличие узла коммутации снижает КПД преобразователя. Известен также преобразователь, содержащий цепь из последовательно соединенных тиристора, дросселя и конденсатора, к которому через дополнительный тиристор подклю чена цепь нагрузки C2J. Указанный преобразователь также имеет ограниченный уровень выходйого напряжения и низкий КЦЦ, так как эне гия, накопленная в дросселе, в про цессе регулирования выходного напряжения рассеивается на резисторе Наиболее близок к предлагаемому преобразователь постоянного напряхсения, содержащий цепь из последовател но соединенных тиристора, дросселя и .конденсатора, подключенную к входным выводам, второй тиристор и второй конденсатор, включенный параллельно выходным выводам и образующий последовательную цепочку с диодом, включен ным в непроводящем направлении по от ношению к источнику питания СЗ. Недостатком известного преобразователя является то, что установленная мощность второго тиристора должна выбираться с учетом суммарного тока первого и второго конденсаторов при разряде дросселя через второй ти ристор. Кроме того, при включении одного из тиристоров скорость изменения напряжения между анодом и като дом другого тиристора определяется временем включения тиpиcтopoJB и уров нем выходного напряжения. При достаточно малом времени включения и(или) достаточно высоком входном напряжении скорость изменения напряжения может превысить допустимое значение и привести к включению соответствующего тиристора, что вызовет потерю работоспособности преобразователя. Цель изобретения - снижение установленной мощности и повышение надеж ности преобразователя. Поставленная цель достигается тем что в преобразователь постоянного напряжения, содержащий цепь из после довательно соединенных тиристора, дросселя и конденсатора, подключенную к входным выводам, второй тиристор и второй конденсатор, включенный. параллельно выходным выводам и образующий последовательную цепочку с диодом, включенным в непроводящем направлении по отношению к источнику питания, введен дополнительный дроссель, соединенный последовательно с вторым тиристором, образуя цепочку, включенную параллельно первому конденсатору, а указанная -последовательная цепочка из диода и второго конденсатора подключена параллельно указанному дополнительному дросселю. На чертеже изображена принципиальная схема преобразователя. К входным выводам преобразователя подключен источник 1 питания и последовательная цепь из тиристора 2, дросселя 3 и конденсатора 4. Параллельно конденсатору 4 через последовательно соединенные тиристор 5 И диод 6 подключён накопительный конденсатор 7. Между общей точкой соединения катодов тиристора 5 и. диода 6 и общим выводом преобразователя включен дроссель 8. Параллельно конденсатору 7 подключена нагрузка 9. Для управления включением тиристоров 2«и 5 служит блок 10 управления, формирующий пару импульсов, смещенных один относительно другого на необходимый временный интервал и следующих на определенной частоте. При подключении импульсной нагрузки преобразователь работает следующим образом. При поступлении на управляющий электрод тиристора 2 импульса с блока 10 управления тиристор 2 включается и конденсатор 4 заряжается синусоидальнь1м током до напряжения, близкого к удвоенному напряжению источника 1. При изменении направления зарядного тока тиристор 2 автоматически выключается и фиксирует напряжение на конденсаторе 4, Затем включается тиристор 5 и конденсатор 4 начинает перезаряжаться. При равенстве напряжения на конденсаторах 4 и 7 открывается диод 6 и энергия, накопленная в дросселе 8 в процессе перезаряда конденсатора 4, перекачивается в конденсаторы 4 и 7, заряжая их до одинакового напряжения полярностью, противоположной полярности источ ика 1, причем через тиристор 5 протекает только ток заряда конденсатора А, Д1ТО позволяет по сравнению с прототипом значительно з еньшить установленную мощность тиристора 5, так как в аналогичных преобразователях всегС. По окончании обмена да С « энергией между дросселем 8 и конденсаторами- 4 и 7 ток через тиристор 5 прекращается и тиристор 5 автоматически выключается. С каждьм последующим тактом, проходящим аналогичным образом, напряжение на конденсаторе 7 растет. При достижении напряжением на накопительном конденсаторе 7 зада ного уровня блок 10 управления прекращает подачу импульсов на тиристоры 2 и 5 и заряд конденсатора 7 заканчивается. Затем производится разряд конденсатора 7 на импульсную нагрузку 9 и цикл заряда накопительного конденсатора 7 повторяется. Наличие дополнительного дросселя в предлагаемом преобразователе позволяет по сравнению с прототипом не только сократить требуемую мощность тиристора 5, но также разгрузить дроссель 3 и устранить возникновение недопустима высоких значений dU на тиристорах 2 и 5 выбором соответствующих значений дросселей 3 и 8 и конденсатора 4. Преобразователь может работать и от источника переменного напряжения. В этом случае для обеспечения работоспособности преобразователя необходимо, чтобы собственная частота колебательного контура была значительно больше частоты питающего напряжения, а момент включения тиристора 2 синхронизирован с определенной фазой переменной ЭДС. Работа преобразователя на непрерывную нагрузку не отличается от описанной за исключением того, что преобразователь в этом случае работает в непрерывном режиме, обеспечивая непрерывный отбор энергии от источника Г и передачу ее в конденсатор 7 и нагрузку 9. В тех случаях, когда для питания непрерывной нагруэки предъявляются повышенные требования к качеству питания, преобразователь может содержать различные филвтровые цепи, включенные между конденсатором 7 и нагрузкой 9.

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий цепь из последовательно соединенных первого тиристора, основного дросселя и первого конденсатора, подключенную к входньщ выводам, второй тиристор и второй конденсатор, включенный параллельно выходным выводам и образующий последовательную цепочку с диодом, включенным в непроводящем направлении по отношению к источнику питания, о т л.ичающийся тем, что, с целью снижения установленной мощности и повышения надежности, введен дополнительный дроссель, которьй .соединен последовательно с вторым тиристором, образуя цепочку, включенную параллельно первому конденсатору, а указанная, последовательная цепочтса из диода и второго конденсатора подключена параллельно указанному дополнительному дросселю. f с фо со 0 СП со 00