Импульсный преобразователь постоянного напряжения Советский патент 1987 года по МПК H02M3/135 

1-13417062

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в качестве преобразовате- ля постоянного напряжения для пита- п ния электропривода постоянного тока, для регулирования скорости тяговых электродвигателей и для других нагрузок постоянного тока.

Цель изобретения - улучшение фор- ю мы выходного напряжения.

На фиг,1 представлена принципиальная схема импульсного преобразователя постоянного напряжения; на фиг.2 - временные диаграммы, поясняющие прин- 15 цип работы преобразователя.

Импульсный преобразователь постоянного напряжения (фиг.1) состоит из основнЬго тиристора 1, шунтированного цепью из последовательно, соеди- 20 ненных коммутирующего диода 2 и вспомогательного коммутирующего дросселя 3. Нагрузка 4 включена между общей точкой соединения указанных диода 2 с дросселем 3 и первым выходньм 25 вьшодом, объединенным с первым входным выводом для подключения плюса источника постоянного напряжения. Вспомогательный тиристор 5, зашунти- рованный в обратном направлении дно- 30 дом 6 (перезаряднь1м) , анодом подключен к одной из обкладок конденсатора 7, другая обкладка которого соединена со вторым входным выводом для подключения минуса источника пита- 35 Ристор 1 переходит в непроводящее ния, с катодом тиристора и с анодом состояние, ток нагрузки замыкается диода 2. Катод тиристора 5 соединен по цепи: источник питания (фиг.1) - с основным коммутирующим дросселем нагрузка 4 - дроссель 3 - дроссель 8 и с анодом обратного диода 9, катодом соединенным с первым входным вы 40 водом, к которому подключена цепь

ный заряд коммутирующего конденсатора 7 происходит по цепи 10 дозаряда и параллельно по цепи, содержащей нагрузку 4, вспомогательный коммутирующий дроссель 3, коммутирующий дроссель 8 и перезарядньш диод 6.

В момент времени t, отпирают вспомогательный тиристор 5. Происходит подготовленный перезаряд коммутирующего конденсатора 7. Ток подготовительного перезаряда протекает по контуру: конденсатор 7 - тиристор 5 - дроссель 8 - тиристор 1 - конденсатор 7. После окончания подготовительного перезаряда из-за нали- чия перезарядного диода 6 сразу же начинается рабочий перезаряд коммутирующего кощ1,енсатора 7, связанный с запиранием основного тиристора 1. Рабочий перезаряд конденсатора протекает по контуру 7: конденсатор 7 - тиристор 1 - дроссель 8 - диод 6 - конденсатор 7. На начальной стадии этого перезаряда (интервал времени tj-t:,) ток i-, коммутирующего конденсатора 7 протекает через основной тиристор 1 по встречном направлении, вследствие чего происходит уменьшение тока i, основного тиристора до нуля.

В момент времени t, основной ти8 - диод 6 - конденсатор 7. Одновременно открьюается коммутирующий ди-. од 2, образуя колебательный контур: конденсатор 7 - диод 2 - дроссель 3 - дроссель 8 - диод 6 - конденсатор 7. В процессе колебательного перезаря10 дозаряда, соединенная с коммутирующим конденсатором 7. Анод основного тиристора 1 подключен к общей точке соединения дросселей 3 и 8.

На фиг,2 приняты следующие обозначения: и, , - напряжение и ток основного тиристора 1; Ujj.ij Ug, ig - напряжения и токи коммутирующих дросселей 3 и 8 соответствен -т напряжение и ток коммуна; UT,

тирующего конденсатора 7; U - напряжение нагрузки 4.

Преобразователь работает следующим образом,

К моменту времени t (фиг.2) коммутирующий конденсатор 7 заряжен до напряжения питания с полярностью, - показанной на фиг.1, ПредварительРистор 1 переходит в непроводящее состояние, ток нагрузки замыкается по цепи: источник питания (фиг.1) нагрузка 4 - дроссель 3 - дроссель

ный заряд коммутирующего конденсатора 7 происходит по цепи 10 дозаряда и параллельно по цепи, содержащей нагрузку 4, вспомогательный коммутирующий дроссель 3, коммутирующий дроссель 8 и перезарядньш диод 6.

В момент времени t, отпирают вспомогательный тиристор 5. Происходит подготовленный перезаряд коммутирующего конденсатора 7. Ток подготовительного перезаряда протекает по контуру: конденсатор 7 - тиристор 5 - дроссель 8 - тиристор 1 - конденсатор 7. После окончания подготовительного перезаряда из-за нали- чия перезарядного диода 6 сразу же начинается рабочий перезаряд коммутирующего кощ1,енсатора 7, связанный с запиранием основного тиристора 1. Рабочий перезаряд конденсатора протекает по контуру 7: конденсатор 7 - тиристор 1 - дроссель 8 - диод 6 - конденсатор 7. На начальной стадии этого перезаряда (интервал времени tj-t:,) ток i-, коммутирующего конденсатора 7 протекает через основной тиристор 1 по встречном направлении, вследствие чего происходит уменьшение тока i, основного тиристора до нуля.

В момент времени t, основной тиРистор 1 переходит в непроводящее состояние, ток нагрузки замыкается по цепи: источник питания (фиг.1) - нагрузка 4 - дроссель 3 - дроссель

8 - диод 6 - конденсатор 7. Одновременно открьюается коммутирующий ди-. од 2, образуя колебательный контур: конденсатор 7 - диод 2 - дроссель 3 - дроссель 8 - диод 6 - конденсатор 7. В процессе колебательного перезаряда к вспомогательному коммутир ующе- му дросселю 3 прикладывается часть напряжения коммутирующего конденсатора 7, которое является обратным для основного тиристора 1 и необходи и 1м для восстановления его запирающих свойств. В течение указанного перезаряда диод 2 открыт, к нагрузке приложено напряжение источника питания Е. К концу перезаряда (момент

времени t) коммутирующий диод 2 закрывается и наступает стадия доза- ряда конденсатора 7 постоянным током нагрузки по цепи: источник питания Е - нагрузка 4 - дроссель 3 дроссель 8 - диод 6 - конденсатор 7 - источник .питания Е, а также .не- рез цепь 10 дозаряда,

В момент времени t напряжение на коммутирующем конденсаторе 7 равно напряжению питания Е. Обратный диод 9 отпирается. Напряжение на конденсаторе 7 фиксируется на уровне Е, ток нагрузки замыкается по кон- ю сель с анодом основного тиристора и туру: нагрузка 4 - дроссель 3 - дроссель 8 - диод 9 - нагрузка 4. В режиме непрерывной проводимости основного тиристора I напряжение U, на коммутирующем конденсаторе 7 подцер- 15 живается на уровне Е за счет его до- заряда через цепь 10.

Таким образом, благодаря исключению вспомогательного коммутирующего

непосредственно с анодом обратного диода, катод которого соединен с пер вым входным вьшодом для подключения плюса источника питания и с первым выход йым выводом, а также коммутирую щий конденсатор, одна обкладка которого соединена с анодом вспомогатель ного тиристора и через цепь дозаряда - с первым входным выводом, а его

дросселя из цепи, состоящей из комму- 20 ДРУгая обкладка подключена к общей

тирующего диода, нагрузки и источника питания, и переноса его в цепь с основным тиристором и обратным диодом возникающее на этапе запирания основного тиристора импульсное напряжение на вспомогательном дросселе не передается в цепь нагрузки. Формула изобретени

Р1мпульсный преобразователь постоянного напряжения, содержащий ос-

Редактор Т.Парфенова

vus. г

Составитель Л.Устинкина Техред М.Ходанич

Заказ 4443/56 .- Тираж 659Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открь1тий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул,Проектная, 4

новной тиристор, шунтированный цепью, состоящей из последовательно соединенных коммутирующего диода и вспомогательного коммутирующего дросселя, вспомогательный тиристор, шунтированный в обратном направлении перезарядным диодом, анод которого соединен через основной коммутирующий дроссель с анодом основного тиристора и

непосредственно с анодом обратного диода, катод которого соединен с первым входным вьшодом для подключения плюса источника питания и с первым выход йым выводом, а также коммутирующий конденсатор, одна обкладка которого соединена с анодом вспомогательного тиристора и через цепь дозаряда - с первым входным выводом, а его

точке соединения катода основного тиристора с вторым входным выводом для подключения минуса источника питания, отличающийся тем, что, с целью улучщения формы выходного напряжения, общая точка соединения коммутирующего диода и вспомогательного коммутирующего дросселя об- второй выходной вывод для подключения нагрузки.

Корректор С.Шекмар

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в качестве импульсного преобразователя постоянного напряжения в системах промьшшенного электропривода. Цель изобретения - улучшение формы выходного напряжения. Преобразователь содержит основной 1 и вспбмогательный 5 тиристоры. Тиристор 1 зашунтирован цепью из последовательно соединенных вспомогательного коммутирующего дросселя 3 и коммутирующего диода 2. Кроме того, тиристор 1 зашунтирован цепью из последовательно соединенных основного коммутирующего дросселя 8, тиристора 3, зашунтированного в обратном направлении перезарядным диодом 6, и комму- тирзто щего конденсатора 7. Тонка сое- динения конденсатора 7 с тиристором 5 через цепь дозаряда 10 подключена к первому входному вьгооду для подключения плюса источника питания. Второй входной вывод для подключения минуса источника.питания соединен с катодом тиристора 1, анодом диода 2 и одной из обкладок конденсатора 7.Катод тиристора 5 через обратный диод 9 соединен с первым входным и первым выходным выводами. Второй выходной вывод для подключения нагрузки 4 образован общей точкой соединения катода диода 2 и дросселя 3. Благодаря исключению коммутирующего дросселя 3 из цепи, состоящей из коммутирующего диода 2, нагрузки 4 и источника питания, и переноса его в цепь с основ- ньм тиристором 1 и обратным диодом 9 возникающее при запирании тиристора 1 импульсное напряжение -на дросселе 3 не передается в цепь нагрузки. Этим достигается поставленная цель, 2 ил. i (Л со 4 О О5 i