Импульсный преобразователь постоянного напряжения Советский патент 1990 года по МПК H02M3/135 

(yw

Јэ

Изобретение относится к силовой преобразовательной технике и может быть использовано в качестве нереверсивного регулируемого источника питания для пассивных индуктивных нагрузок. Цель изобретения - повышение надежности и уменьшение массы и стоимости. К входным выводам для подключения источника 1 питания подключена цепь из последовательно соединенных тиристоров 2, 6, нагрузки 10 и тиристора 5. Параллельно цепи из тиристоров 2, 6 и нагрузки 10 включен в обратном направлении диод 9. Катод тиристора 4 и катод диода 8 подключены к общей точке соединения тиристора 6 с нагрузкой 10. Анод диода 8 соединен с катодом тиристора 5. Между анодами тиристоров 4, 6 включен конденсатор 3. Тиристор 7 катодом соединен с анодом тиристора 4, а анодом - с анодом тиристора 5. Указанное соединение элементов преобразователя и использование в нем только пяти тиристоров и двух диодов приводит к упрощению управления устройством, а следовательно, к повышению надежности и улучшению массогабаритных и стоимостных показателей. 1 ил.

Ј

Изобретение относится к силовой преобразовательной технике и может бь.ть использовано в качестве нереверсивного регулируемого источника питания для пассивных нагрузок постоянного тока, обладающих большой индуктивностью: обмоток возбуждения электрических машин, обмоток электромагнитов и др.

Цель изобретения - повышение надежности, уменьшение стоимости и массы преобразователя„

На чертеже приведена электрическая схема предлагаемого преобразователя.

Импульсный преобразователь содержит источник 1 постоянного тока, первый тиристор 2, анод которого подключен к положительному входному выводу для подключения источника 1 постоянного тока, а катод - к первому выводу конденсатора 3, второй тиристор 4, анод которого подключен к второму выводу конденсатора 3, а катод - к первому выходному выводу, третий тиристор 5, анод которого подключен к второму выходному выводу, а катод - к отрицательному входному выводу для подключения источника 1 постоянного тока, четвертый тиристор 6, анод которого соединен с первым выводом конденсатора 3, а катод - с первым вы- хоДным выводом, пятый тиристор 7, анод которого подключен к второму выходному выводу, а катод - к второму выводу конденсатора 3, первый диод 8, анод которого подключен к отрицательному входному выводу, а катод - к первому выходному выводу, второй диод 9, подключенный анодом к второму выходному выводу, а катодом - к положительному входному выводу, и индуктивную пассивную нагрузку 10,

Преобразователь работает следующим образом.

Форма тока нагрузки 10 преобразователя повторяет форму эталонного сигнала, вырабатываемого схемой управления и представляющего собой в частном случае постоянную величину или любую наперед заданную не меняющую знака функцию времени.

Пусть в результате предыдущего режима конденсатор 3 заряжен с полярностью, указанной на схеме без скобок. При отпирании тиристоров 2,4 и 5 конденсатор 3 перезаряжается по цепи: источник 1 питания - тиристор 2 - конденсатор 3 - тиристор 4 - на0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

грузка 10 - тиристор 5 - источник 1 питания, и ток нагрузки 10 возрастает.

Полярность заряда конденсатора 3 в конце этого режима ук азана на схеме в скобках.

Когда напряжение на конденсаторе 3 по абсолютной величине превышает напряжение источника 1 питания, изменяется знак напряжения на нагрузке 10. Тогда отпирается диод 8 и ток нагрузки замыкается по цепи : нагрузка 10 - тиристор 5 - диод 8 - нагрузка 10. В результате тиристоры 2 и 4 запираются, а ток нагрузки 10 начинает уменьшаться с постоянной времени, определяемой параметрами нагрузки. После этого отпираются тиристоры 6 и 7. Тиристор 7 и диод 8 запираются. Конденсатор 3 перезаряжается по цепи: конденсатор 3 - тиристор 6 - нагрузка 10 - тиристор 7 - конденсатор 3. Ток нагрузки 10 возрастает. Полярность конденсатора 3 в конце этого режима указана на схеме без скобок.

Когда напряжение на конденсаторе 3 по абсолютной величине приближается к напряжению источника 1 питания,7 но меньше его, отпирается тиристор 5. Тиристоры 6 и 7 запираются. Ток нагрузки 10 снова замыкается через тиристор 5 и диод 8, уменьшаясь с постоянной времени, определяемой параметрами нагрузки.

Таким образом, один цикл увеличения тока в нагрузке состоит из процессов заряда конденсатора 3 через сопротивление нагрузки 10 до напряжения, полярность которого указана в скобках, замыкания тока нагрузки через тиристор 5 и диод 8, перезаряда конденсатора 3 через тиристоры 6 и 7, замыкания тока нагрузки через тиристор 5 и диод 8. При увеличении тока нагрузки описанные циклы повторяют один за другим, пока ток нагрузки не достигнет требуемой величины.

При протекании тока нагрузки через тиристор 5 и диод 8 скорость уменьшения тока зависит от параметров нагрузки. Для некоторых пассивных индуктивно-активных нагрузок (обмоток электромагнитов, обмоток возбуждения электрических машин) такая скорость уменьшения тока является недостаточной и ее требуется увеличить.

Процесс уменьшения тока в нагрузке в предлагаемой схеме ускоряется за счет рекуперации запасенной в нагрузке энергии в источник 1 питания. Этот процесс уменьшения тока в нагрузке 10 осуществляется следующим образом.

Повторяют описанный цикл переза - ряда конденсатора 3 через нагрузку 10 и тиристоры 2,4 и 5 до напряжения полярность которого указана в скобках. В конце этого цикла тиристоры

2и 4 запираются, а возросший ток нагрузки замыкается через тиристор 5 и диод 8. Далее отпираются тиристоры 6 и 7 и конденсатор 3 перезаряжается по цепи: конденсатор 3 - тиристор 6 - нагрузка 10 - тиристор

7 - конденсатор 3. Ток в нагрузке возрастает. Полярность конденсатора

3в конце этого режима указана на схеме без скобок.

Когда напряжение на конденсаторе 3 по абсолютной величине превышает напряжение источника 1 питания, запираются тиристоры 6 и 7, отпираются диоды 8 и 9 и запасенная в нагрузке 10 электромагнитная энергия передается источнику питания по цепи: нагрузка 10 - диод 9 - источник 1 питания - диод 8 - нагрузка 10. В результате ток нагрузки интенсивно уменьшается. Когда ток нагрузки 10 становится меньше требуемой величины, включается на перезарядку конденсатор 3 путем отпирания тиристоров 2,4

Редактор А.Огар

Составитель Т.Добровольские

Техред М.ХоданичКорректор м.кУчеРявая

Заказ 227

Тираж 486

ВНИИПИ Государе твенного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

и 5. В раются. тора 3 грузки

результате диоды 8 и 9 запи- :

Процесс перезаряда кочденсасопровождается ростом тока на10 и осуществляется аналогич

0

5

0

5

но описанному.

Формула изобретения

Импульсный преобразователь постоянного напряжения, содержащий первый тиристор, анодом подключенный к положительному входному выводу для подклю чения источника питания, а катодом - 5 к первому выводу конденсатора, второй тиристор, анодом подключенный к второму выводу конденсатора, а катодом - к первому выходному выводу для подключения индуктивной нагрузки, третий тиристор, анодом подключенный к второму выходному выводу, а катодом - к отрицательному входному выводу, четвертый тиристор, анодом соединенный с первым выводом конденсатора, а катодом - с первым выходным выводом, пятый тиристор, катодом подключенный к второму выводу конденсатора, и два вентиля, один из которых анодом подключен к отрицательному входному выводу, а катодом - к первому выходному выводу, другой вентиль подключен анодом к второму выходному выводу, а катодом - к положительному входному выводу, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и уменьшения массы и стоимости, анод пятого тиристора подключен к второму выходному выводу, а в качестве указанных вентилей использованы диоды.

Подписное