Бестрансформаторный регулируемый преобразователь переменного напряжения в постоянное Советский патент 1990 года по МПК H02M7/10 

3

о

СП ОО

но згипуптироваи цепочкой из последовательно соединенных вспомогательного зарядного 17(9) и коммутирующего 18(20) тиристоров, включенной в проводящем направлении. Между общими точками соединения тиристоров указанных цепочек включен коммутирую(щ-1й конденсатор 21, Параллельно выходу делителя 3 напряжения вкпючена цепоч. ка из накопительного конденсатора 1i и стабилитрона 12, зашунтировашгого первичной обмоткой 13 импульсного

трансформатора 14, Вторичные обмотки 15,16 этого трансформатора включены в цепи управления тиристоров 6,7 со- ответственно. Указанное выполнение устройства обеспечивает надежную гальваническую развязку питающей сети и нагрузки 1 О, а также надежную ра- боту тиристоров 4-7 за счет использования конденсатора 11, стабилитрона 12 и импульсного трансформатора 14, т.к. исключается одновременное открытие тиристоров .4,5 и 6,7. 2 ил.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве бестрансформаторного источника питания. Цель изобретения - упрощение и повышение надежности. Устройство состоит из делителя 3 напряжения, включенного через зарядные 4, 5 и разрядные 6, 7 тиристоры между выходом выпрямителя 1 с фильтром 2 и через DLC-фильтр цепью нагрузки 10. Каждый из тиристоров 6, 7 дополнительно зашунтирован цепочкой из последовательно соединенных вспомогательного зарядного 17(19) и коммутирующего 18(20) тиристоров, включенной в проводящем направлении. Между общими точками соединения тиристоров указанных цепочек включен коммутирующий конденсатор 21. Параллельно выходу делителя 3 напряжения включена цепочка из накопительного конденсатора 11 и стабилитрона 12, зашунтированного первичной обмоткой 13 импульсного трансформатора 14. Вторичные обмотки 15, 16 этого трансформатора включены в цепи управления тиристоров 6, 7 соответственно. Указанное выполнение устройства обеспечивает надежную гальваническую развязку питающей сети и нагрузки 10, а также надежную работу тиристоров 4 - 7 за счет использования конденсатора 11, стабилитрона 12 и импульсного трансформатора 14, т.к. исключается оновременное открытие тиристоров 4, 5 и 6, 7. 2 ил.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к регулируемым источникам питания с бестрансформаторным преобразованием переменного напряжения в постоянное.

Цель изобретения - упрощение и по- вьппение надежности.

На фиг. 1 представлена схема пред- л агаемого бестрансформаторного регу- лируемого преобразователя переменног напрялсения в постоянное; на фиг. 2 - эпюры напряжений, поясняющие принцип р або ты.

Б е стр ан сфер мат ор i-шш р е гул и ру е ъготй преобразователь (фиг,1) содерлсит сетевой выпрямитель : 1, фильтр 2 выпря- t-ителя, диодно-конденсаторный делитель 3 напряжения подключенный к фильтру 2 выпрямителя черрз первый и второй зарядные тиристоры/4 и 5 и через первый и второй разрядные тиристоры б и 7 к входу С фильтра 8, выход которого соединен с датчиком 9 напряжения и наг рузкой 10. Параллельно днодно-конденсаторнону делителю 3 подключены последовательно соединенные накопительный конденсатор 1 и стабилитрон 12, Первичная обмотка 13 импульсного трансформатора 14 подключена к стабилитрону 12j вторичные обмотки 15 и 16 импульсного трансформатора 14 соединены соответственно с управляющими элeктpOf aми. первого и второго разрядных тиристоров 6 и 7, Вспомогательный зарядный и- коммутирующий тиристоры 17-20 попарно соединены согласно-последовательно и свободными силовыми электродами подключены в проводящем направлении к, разрядным тиристорам 6 и 7, а к их общим точкам подключешл обкладки KONJ- мутирующего конденсатора 21 , выходы

0

0

5

0

3

I

блока 22 управления тиристорами соединены с управляющими электродами зарядных 4,5 и коммутирующих 18,20 тиристоров, вход блока 22 управления тиристорами сое.динен с выходом датчика 9 напряжения.

Бестрансформаторный регулируемый преобразователь переменного напряжения в постоянное работает следующим образом.

При включении напряжения сети переменного тока блок 22 управления тиристорами формирует управляющий импульс на одновременное открытие зарядных тиристоров 4 и 5 и вспомогательных тиристоров 17 и 19, происходит заряд последовательно соединенных конденсаторов одинаковой емкости ди- одно-конденсаторного делителя 3 напряжения и накопительного 11 и ком- i- тирующего 21 конденсаторов, по окончажн их заряда происходит естественное выключение вспомогательных зарядных тиристоров 17 и 19 и зарядньгх тиристоров-4 и 5, которые отключают диодно-конденсаторный делитель 3 напряжения от фильтра 2 выпрямителя. Напряжение на диодно-конденсаторном делителе 3 напряжения скачкообразно (фиг.2) уменьшается в п раз (п - коэффициент деления напряжения) вследствие изменения его структуры - переход конденсаторов на параллельное включение. При этом накопительный конденсатор 11, заряженный до выходного напряжения и (фиг.2) фильтра 2 выпрямителя, будет разряжаться через, парап- - лельно соединенные стабилитрон 12, и первичную обмотку 13 импульсного . трансформатора 14, что сформирует на его вторичных обмотках напряжение для включения разрядных тиристоров 6 и 7.

Стабилитрон 12, включенный в направлении стабилизации для разрядного тока накопительного конденсатора 11, обеспечивает стабилизацию напряжения на первичной обмотке 13. Таким образом, открытие разрядных тиристоров 6 и 7 может произойти только после выключения заряднь:х тиристоров 4 и 5, что способствует исключению одновре- менного открытия зарядных и разрядных тиристоров и попадания напряжения сети на последующие силовые звенья, т. е. обеспечивается надежная гальваническая, развязка питающей сети и на- грузки 10 и, следовательно, один из ее выводов может быть заземлен. Через разрядные тиристоры 6 и 7 напряжение уменьшенное в. п раз,будет приложено к входу DLC-фильтра 8, и по достиже- НИИ на его выходе заданного значения с выхода делителя 9 напряжения на вход блока 22 управления тиристорами поступит сигнал, который после его сравнения с опорным напряжением будет преобразован в запускающие импульсы для открытия коммутирующих тиристоров 18 и 20, которые при своем открытии прикладывают напряжение коммутирующего конденсатора 21 к разрядным ти- ристорам 6 и 7 в запирающем направлении. При снижении напряжения на нагрузке 10 блок 22 управления тиристорами совместно с датчиком 9 напряжения формирует, импульсы запуска заряд- чных тиристоров 4 и 5, и затем процесс повторяется.

Таким образом, в схеме предлагае- мого устройства благодаря наличию це

пи обратной связи будет осуществляться регулирование (стабилизация) на- . пряжения на нагрузке 10.

Формула изобр.етения

Бестрансформаторный регулируемый преобразователь-переменного напряжения в постоянное, содержащий входные и выходные выводы для подключения питающей сети и нагрузки соответствен- но, выпрямитель с фильтром на выходе соединенный входом с входными выводами, диодно-конденсаторный делитель напряжения, один вывод которого соединен с положительным выходом фильт- ра выпрямителя через первый зарядный тиристор и с одним из силовых электродов первого разрядного тиристора, а также датчик напряжения, включен-.

.« 20 25 зо

35

40

45

сп г

ный между выходными выводами, и блок управления тиристорами, выходы которого соединены с управляющими -элек- трода1-1и соответствующих тиристоров, .отличающийся тем, что, с целью упрощения и повышения надежности, он дополнительно снабжен DLC- фильтром, вторыми зарядным и разрядным тиристорами, двумя цепочками, каждая из которых состоит из согласно-последовательно соединенных вспомогательных зарядного и коммутирующего тиристоров, коммутирующим и накопительным конденсаторами, стабилитроном и импульсным трансформатором с одной первичной и двумя вторичными обмотками, причем вторые зарядный и разрядный тиристоры соединены согласно-последовательно и включены в проводящем направлении между вторым выходным выводом и отрицательным выходом фильтра вьГпрямителя, другой вывод диодно-конденсаторного делителя напряжения подключен к общей точке соединения вторых зарядного и разрядного тиристоров, к одному из выводов цепочки, образованной последовательно соед 1ненными накопительным конденсатором и стабилитроном, зашунтирован- ным первичной обмоткой импульсного трансформатора, и к общей точке соединения второго разрядного тиристора с вспомогательным зарядным тиристором второй из указанных цепочек, включенной в проводящем направлении параллельно второт Гу разрядном г тиристору, другой вывод цепочки из стабилитрона и накопительного конденсатора подключен к общей точке соединения первых зарядного и разрядного тиристоров и вспомогательного зарядного тиристора первой из указанных цепочек, включенной в проводящем направлении параллельно первому разрядном тиристору, между общими точками соединения вспомогательных зарядных и коммутирующих тиристоров указанных цепочек включен комк1утирующий конденсатор, вход DLC- фильтра соединен со свободными выводами силовых электродов, первого и второго разрядных тиристоров, а его выход - с выxoднь к выводами, первая и вторэл вторичные обмотки импульсного трансформатора включены соответственно в цепь управления первого и второго разрядных тиристоров, а цепи управления второго зарядного тиристора и вспомогательных коммутирующих

тиристоров указанных цепочек соёдине- чы с соответствующими дополнительными

Фиг. г

выходами блока управления, вход которого соединен с выходом.датчика напряжения .