Управляемый преобразователь переменного напряжения в постоянное Советский патент 1987 года по МПК H02M7/12 

Изобретение относится к силовой преобразовательной технике и может быть использовано в система: управления н регулирования, ключевых усилителях и стабилизаторах напряжения.

Целью изобретения является ловыше ние КПД.

На чертеже приведена принципиальная схема управляемого, преобразователя переменного напряжения в постоянное .

Преобразователь содержит выпрямитель 1 с конденсаторным фильтром 2 и управляемый от первого выхода гене ратора 3 синхронизирующих импульсов через шйротно-импульсный модулятор 4 (ШЖ) силовой транзисторный ключ 5 с диодно-конденсаторной цепью 6 и 7 между коллектором и эмиттером,

В преобразователь дополнительно ., введена цепь из последовательно соединенных индуктивного элемента 8 и управляемого от второго выхода генератора 3 синхроимпульсов тиристора 9, причем конденсаторный фильтр 2 выполнен со средней точкой, к которой подключен катод тиристора 9, а вывод индуктивного элемента 8 подключен к точке соединения диода 6 и конденсатора 7, Преобразователь работает на активно-индуктивную нагрузку 10, за- шунтированную диодом 11..

Преобразователь работает следующим образом.

Синхронизирующий импульс с первого выхода генератора 3 запускает ШИМ А, вырабатывающий на выходе импульс, длительность которого пропор- циональ на величине напряжения на управляющем входе ШИМ. Этот импульс открывает транзисторный ключ 5, который подключает нагрузку 10 к выпрямителю 1 с конденсаторным фильтром 2. По окончании импульса с выхода ШИМ А транзисторный ключ 5 выключается.

При этом ток индуктивной нагрузки 10 заряжает через диод 6 конденсатор 7. В результате зарядки последнего задерживается рост напряжения на коллекторе транзисторного ключа 5 на время, необходимое для переключения тока в диод 11, после чего ток через транзисторный ключ 5 перестает протекать и напряжение на его коллекторе начинает возрастать до напряжения выпрямителя 1. При этом продолжается зарядка конденсатора 7 через нагрузк 10 и диод 6 до выходного напряжения

фильтра 2. При следующем включении ключа 5 напряжение на его коллекторе падает и ток нагрузки 10 замыкается через ключ на выпрямитель 1. С некоторой задержкой на время завершения переходного процесса включения транзисторного ключа 5 с второго выхода генератора 3 на управляющий электрод тиристора 9 подается импульс, включающий тиристор 9. Через него и индуктивный элемент 8 начинается разрядка конденсатора 7 на нижний по схеме конденсатор фильтра 2, так как напряжение на нем вдвое меньше напряжения на конденсаторе 7. Ввиду того, что емкости конденсаторов фильтра 2 гораздо больше емкости конденсатора 1-, напряжение на нижнем конденсаторе фильтра в результате разряда на него конденсатора 7 повьшгается незначительно. По мере разряда конденсатора 7 в индуктивном элементе 8 нарастает ток, который достигает максимальной величины в момент равенства напряжений на конденсаторе 7 и нижнем конденсаторе фильтра 2. С этого момента ток в индуктивном элементе 8 начинает уменьшаться, -но так как он течет в прежнем направлении, продолжается разряд конденсатора 7 на нижний конденсатор фильтра 2. Индуктивность элемента В выбирается такой величины, чтобы ток в ней полностью прекратился в момент падения напряжения на конденсаторе 7 до нуля. Так как при этом прекращается ток и в тиристоре -9, последний выключается и схема оказ ы- вается в состоянии готовности к следующему циклу.

Таким образом, происходит почти полный возврат энергии, накопленной в конденсаторе 7, в источник питания (незначительные потери энергии происходят только при протекании тока в

тиристоре 9) и, следовательно, повышение КПД преобразователя.

Формула изобретения

5

Управляемый преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий выпрямитель с конденсаторным фильтром на его выходе, управляе- мьй от первого выхода генератора синхронизирующих импульсов через импульсный модулятор силовой транзисторный ключ, шунтированный в обратном направлении последовательной

313435204

цепью из диода и конденсатора, кс катодным выходом выпрямителя, средней точке которой подключен одинотличающийся тем, что, из выводов последовательной разряднойс целью повышения КТЩ, указанньш кон- цепи из индуктивного элемента и ти- денсаторный фильтр выполнен со сред- ристора, управляющий электрод которо-ней точкой, к которой подключен вто- го соединен с вторым выходом генера-рой вывод упомянутой разрядной цепи, тора синхронизирующих импульсов, иа второй вывод цепи нагрузки подклю- цепь нагрузки, шунтированную обратнымчен к точке соединения указанных диодом и соединенную одним выводом ютранзисторного ключа и диода.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах управления и регулирования. Цель изобретения - повьшение КПД. Преобразователь содержит выпрямитель 1 с конденсаторным фильтром 2. К выходу выпрямителя 1 подключены последовательно соединенные цепь нагрузки 10, зашунтированная обратным диодом 11, и транзисторный ключ 5, за- шунтированный в обратном направлении цепочкой из диода 6 и конденсатора 7. Разрядная цепь из индуктивного элемента 8 и тиристора 9 включена между точкой соединения диода 6 с конденсатором 7 и средней точкой конденсаторного фильтра 2. Транзисторный ключ 5 и тиристор 9 управляются генератором 3 синхронизирующих импульсов. Указанное соединение элементов устройства обеспечивает почти полный возврат энергии, накопленный в конденсаторе 7, в источник питания, так как незначительные потери энергии происходят только при протекании тока в. тиристоре 9. 1 ил. (Л