Преобразователь постоянного напряжения Советский патент 1988 года по МПК H02M3/305 

113

Изобретение относится к электротехнике, и может быть использовано в устройствах электропитания радиоэлектронной аппаратуры и энергетических установках с выходом на постоянном токе,

Цель изобретения - увеличение ко- ;эффициента использования энергии,ло

ции и схемами 22 и 23 сравнения. Нагрузка 3 Соединена с узлом частотно- импульсной модуляции через цепь 32 обратной связи.

Преобразователь работает следующим образом.

В режиме полной нагрузки узел 26 частотно-импульсной модуляции выдает

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах электропитания радиоэлек тронной аппаратуры и энергетических установках с выходом на постоянном токе. Цель изобретения - увеличение коэффициента использования энергии, поступающей на вход преобразователя. Преобразователь содержит, кроме основного, N дополнительных контуров коммутации. Каждый дополнительный контур коммутатора включен параллельно конденсатору основного контура и состоит из последовательно соединенных тиристора, зашунтированного в обратном, направлении диодом, и конденсатора. Дополнительные контуры обеспечивают сжатие частотного диапазона регулирования, причем в каждьй период работы источника количество подключаемых контуров зависит от величины нагрузочного тока. При этом обеспечивается высокая частота коммутации тиристоров как при больших, так и при малых нагрузках. 1 ил. (Л с

ступающей на вход преобразователя ПОС-JQ импульсы управления с максимальной

тоянного напряжения со сжатьгм частот- йым диапазоном цепи регулирования.

На чертеже представлена электрическая схема преобразователя.

Преобразователь содержит соединен- 15 ном нагрузочном токе открыты под возИые последовательно и включенные ежду входными вьшодами для подклю- ения источника постоянного напряже- |1ия и выходными выводами для подклю- |гения нагрузки регулирующий орган регулятор) 1 и сглаживающий DLC- фильтр 2, к выходу которого подключе- ka нагрузка 3. В состав регулятора 1 фходят последовательно соединенные |соммутирующий дроссель 4 и тиристор 5, включенные в одну силовую шину. 1 1реобразователя, а также включенные jIeждy свободным выводом силового элек т -рода тиристора 5 и другой силовой ашной коммутирующий конденсатор 6 и два дополнительных контура, в один из которьпс входит конденсатор 7 в другой - конденсатор 8. Конденсатор 7 с оединен с диодом 9, а конденсатор 8- 4 диодом 10. Диоды 9 и 10 включены 4стречно-параллельно. тиристорам 11 и 1:2 соответственно, включенным в том е направлении, что и тиристор 5. EiLC-фильтр состоит из диода 13, дрос- беля 14 и конденсатора 15. В одной КЗ силовых шин преобразователя установлен датчик 16 нагрузочного тока.

Схема управления тиристорами регулятора включает в себя датчик 16 нагрузочного тока, к которому подключены источник 17 переменного напряжения, вьшрямитель 18 с LC-фильтром из дросселя 19 и конденсатора 20 и нагрузкой 21, связанной со схемами 22 и 23 сравнения и источниками 24 и 25 опорного напряжения. К нагрузке 3 подключен узел 26 частотно-импульсной модуляции, соединенный с транзисторным усилителем 27. Схема 28 совпадения, соединенная с транзисторным усилителем 29, и схема 30 совпадения, соединенная с транзисторным усилителем 31, соединены, соответственно, с узлом 26 4acTOTHo-HMnyj bCHoft модулячастотой. Импульсы поступают на усилитель 27 и через схемы 28 и 30 сор- падения - на усилители 29 и 31. Схе- мь1 28 и 30 совпадения при максималь05 О

5

0

5 Q

действием сигналов, поступакщих от схем 22 и 23 сравнения. Импульсы включения поступают одновременно на все тиристоры, и ем.кость коммутирующего контура имеет в этом случае максимальную величину. После гашения тиристоров разряд конденсаторов 7 и 8 дополнительных контуров осуществляется через диоды 9 и 10 и выходной фильтр 2. Основная емкость конденсатора 6 разряжается прямо через фильтр 2. В одну из силовых шин преобразователя установлен датчик 16 нагрузочного тока, представляющий собой управляющую обмотку магнитного усилителя, рабочие обмотки которого подключены к источнику 17 переменного напряжения. Выходное напряжение магнитного усилителя после выпрямления и сглаживания поступает на нагрузку 21, напряжение на которой сравнивается с напряжениями опорных источников 24 и 25 схемами сравнения (например, дифференциальными усилителями).

Пусть напряжение опорного источника 25 больше напряжения опорного источника 24. Тогда при некотором уменьшении тока нагрузки схема 23 сравнения перестает вьщавать сигнал на схему 30 совпадения, и импульсы управления больше не поступают на тиристор 12 второго дополнительного контура.В . результате эквивалентная емкость коммутирующего контура уменьшается, и схема продолжает работать с той же высокой частотой, что и при полной на- нагрузке.

При дальнейшем уменьшении нагрузки также происходит отключение тиристора . 11 первого дополнительного контура, это приводит к дальнейшему уменьшению емкости LC-коммутирующего контура, и обеспечивается возможность работы схемы при .высокой частоте коммутации в области малых нагрузок.

Таким образом, удается обеспечить эффективное сжатие частотного диапазона регулирования без возврата значительной части энергии в сеть. Уменьшение коли ества энергии, необходимой

для работы преобразователя при одина- новой выходной мощности, создает возможность снижения габаритов и мощности первичного источника,

Фор м ула изобретения

Преобразователь постоянного напряжения, содержащий последовательно вклнзченные между входными и выходными выводами для подключения соответстт- венно источника постоянного напряжения и нагрузки, регулирующий орган

силовой шиной, о

и сглаживающий DLC-фильтр, причем регулирующий орган выполнен в виде последовательно включенньпс в одну из силовых шин преобразователя тиристора и дросселя коммутирующего LG-контура, конденсатор которого включен между свободным вьгоодом силового электрода указанного тиристора и другой

т л и ч а ю щ и и - с я тем, что, с целью увеличения коэффициента использования энергии, поступающей на вход преобразователя, введено N дополнительных контуров, каждый из которьк включен параллельно конденсатору указанного коммутирующего LC-контура и состоит из последовательно соединенных дополнительных конденсатора и тиристора, зашунтиро- ваиного встречно включенным диодом и включенного согласно с тиристором регулирующего органа..