Широтно-импульсный регулятор постоянного напряжения Советский патент 1990 года по МПК H02M3/135 

Изобретение относится к электротехнике и может найти широкое применение в электроприводах постоянного тока, электроимпульсной обработке ме- . таллов и других областях,.

Цель изобретения - расширение диапазона регулирования выходного напряжения и повышение надежности

На фиг.1 представлена схема пред- JQ латаемого широтно-импульсного регулятора; на фиго 2 - диаграммы управляющих импульсов, мгновенных значений напряжений на конденсаторах и нагрузке, токи тиристоров и диодов. 15

Регулятор состоит из силового тиристора 1 , последовательно с которым включена нагрузка 2. Эта цепочка подсоединена к источнику 3 питания о Параллельно тиристору 1 включена раз- 20 рядная цепочка, состоящая из диода 4 (или тиристора) и последовательно с ним включенного индуктивного элемента (индуктивности) 50 Конденсатор 6 одной обкладкой подключен к аноду 25 тиристора 1,а второй обкладкой - к общей точке соединения катода диода 7 с анодом вспомогательного тиристора 8.Дополнительно введенный конденсапостоянным напряжением источника 3 тания через тиристор I и цепочку, состоящую из индуктивности 10 и тиристора 110 Полярность напряжения н конденсаторах после перезаряда показана на фиг„1 в скобках, В момент времени t (фиг,2) импульсом включается тиристор 8, конденсаторы 6 и 9 соединяются последовательно, их напряжения суммируются, и получе ное напряжение прикладывается к тир тору 1,выключая его о После выключе ния тиристора 1 происходит перезаря конденсаторов 6 и 9 через тиристор индуктиность 5 и диод 4. Кроме того конденсатор 9 имеет возможность перезаряда через диод 7, индуктивность 12 и тиристор 8, Дозаряд конд саторов 6 и 9 осуществляется от источника 3 питания через тиристор 8 и нагрузку 2. При включении в момен tt тиристора I через него будет про текать ток (фиг.2е1 и опять начнется перезарядконденсаторов 6 и 9 ан логично описанному выше. В дальнейш все процессы повторяются. Изменяя фазу импульсов ц ив относительно u, можно регулировать напряжение u M на

тор 9 одной обкладкой соединен с ка-,ч 30 нагрузке (фиг. 26,а)

тодом тиристора 1,а другой - с общей точкой соединения тиристора 8 и индуктивного элемента (индуктивности) 10, который подключен к аноду тиристора 11, катод которого подключен к общему выводу (отрицательному полюсу источника постоянного напряжения). Последовательно с диодом 7 включена индуктивность 12, параллельно нагрузке 2 - диод 13.

Регулятор работает следующим об- разом.

При первоначальной подаче управляющих импульсов на тиристор 8 (фиг.1) к моменту t0 0 через нагрузку 2 про-д5 Формула изобретени исходит заряд конденсаторов 6 и 9 от источника питания до напряжения, полярность которого указана на фиг.1

Таким образом, наличие двух коммутирующих конденсаторов, один из к торых имеет большее время для заряда при больших скважностях импульсо 35 а другой - при малых скважностях, позволяет расширить диапазон регули рования напряжения на нагрузке. В . связи с тем, что тиристор выключает ся двумя конденсаторами, один из ко торых обязательно зарядится до дост точно высокого напряжения, повышает ся надежность коммутации и предотвр щаются срывы

40

Широ тно-импульсный регулятор постоянного напряжения, содержащий входной, выходной и общий выводы дл

без скобок. В момент времени tQ О подаются одновременно управляющие импульсы Uua на включение тиристоро 1 и 11 фиг02а)0

При этом через нагрузку 2 пойдет ток и одновременно начнется перезаряд конденсаторов 6 и 9 по контурам конденсатор 6, тиристор 1, индуктивность 12, диод 7 и конденсатор 9, индуктивность 10, тиристор 11, диод 13, а также ,дозаряд конденсатора 9

постоянным напряжением источника 3 питания через тиристор I и цепочку, состоящую из индуктивности 10 и тиристора 110 Полярность напряжения на конденсаторах после перезаряда показана на фиг„1 в скобках, В момент времени t (фиг,2) импульсом включается тиристор 8, конденсаторы 6 и 9 соединяются последовательно, их напряжения суммируются, и полученное напряжение прикладывается к тиристору 1,выключая его о После выключения тиристора 1 происходит перезаряд конденсаторов 6 и 9 через тиристор 8, индуктиность 5 и диод 4. Кроме того, конденсатор 9 имеет возможность перезаряда через диод 7, индуктивность 12 и тиристор 8, Дозаряд конденсаторов 6 и 9 осуществляется от источника 3 питания через тиристор 8 и нагрузку 2. При включении в момент tt тиристора I через него будет протекать ток (фиг.2е1 и опять начнется перезарядконденсаторов 6 и 9 аналогично описанному выше. В дальнейшем все процессы повторяются. Изменяя фазу импульсов ц ив относительно u,,q можно регулировать напряжение u M на

нагрузке (фиг. 26,а)

Формула изобретени

Таким образом, наличие двух коммутирующих конденсаторов, один из которых имеет большее время для заряда при больших скважностях импульсов, а другой - при малых скважностях, позволяет расширить диапазон регулирования напряжения на нагрузке. В . связи с тем, что тиристор выключается двумя конденсаторами, один из которых обязательно зарядится до достаточно высокого напряжения, повышается надежность коммутации и предотвращаются срывы

Формула изобретени

Широ тно-импульсный регулятор постоянного напряжения, содержащий входной, выходной и общий выводы для

подключения соответственно источника постоянного напряжения и нагрузки, силовой тиристор, включенный между входным и выходным выводами, шунтирующий диод, катодом подключенный к катоду силового тиристора, а анодом - к общему выводу, первый конденсатор, одна обкладка которого соединена с анодом силового тиристора, а другая - с анодом вспомогательного тиристора и с катодом диода, анод которого через первый индуктивный элемент соединен с катодом силового тиристора, параллельно которому подключена цепь разряда первого конденсатора, состоящая из последовательно соединенных второго индуктивного элемента и вентиля, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования выходного напряжения и повышения надежности, дополнительно введена це1552306.6

почка, состоящая из соединенных второго

третьего индуктивного элемента и дополнительного тиристора, причем свободный вывод второго конденсатора подключен к катоду силового тиристора, свободный вывод силового электрода - дополнительного тиристора соединен с общим выводом и общая точка соединения второго конденсатора и третьего индуктивного элемента подключена к катоду вспомогательного тиристора.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводе и в устройствах широтно-импульсной обработки металлов. Цель изобретения - расширение диапазона регулирования выходного напряжения и повышение надежности. Предлагаемый регулятор содержит силовой тиристор 1, включенный между входным и выходным выводами, параллельно которому включена разрядная цепочка из вентиля 4 и индуктивного элемента 5, а также цепь из конденсатора 6, диода 7 и индуктивного элемента 12. Обратный диод 13 включен между общим и выходным выводами. Катод диода 7 соединен с анодом вспомогательного тиристора 8. Регулятор дополнительно снабжен цепочкой из конденсатора 9, свободным выводом соединенного с катодом тиристора 1, индуктивного элемента 10 и тиристора 11, свободным выводом соединенного с общим выводом. Точка соединения конденсатора 9 и индуктивного элемента 10 подключена к катоду тиристора 8. Введение дополнительной цепочки обеспечивает возможность включения тиристора 1 двумя конденсаторами, один из которых заряжается до более высокого напряжения, повышает надежность коммутации тиристора. Регулирование напряжения на нагрузке обеспечивается путем изменения фазы управляющих импульсов, подаваемых на соответствующие тиристоры. При этом один из конденсаторов имеет большее время для заряда при больших скважностях импульсов, а другой - при малых скважностях. 2 ил.

а f

t

Фие.2