Импульсный регулятор мощности Советский патент 1978 года по МПК H02P13/16 H02M7/12 G05F1/66 

Известен импульсный регулятор мощности, содержащий силовые управляемые элементы в цепи нагрузки, вспомогательные управляемые вентили и дроссель насыщения с двумя сердечниками, обмотки переменного тока которого включены между управляющими электродами вентилей.

В предлагаемом регуляторе дроссель насыщения снабжен располол енными на сердечниках всномогательными обмотками, включенными в цепь нагрузки согласно с указанными обмотками. Это позволяет использовать его для стабилизации тока нагрузки.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема регулятора при работе от сети переменного тока; на фиг. 2 - принципиальная схема регулятора при работе от сети постоянного тока; на фиг. 3 - схема регулятора для питания нагрузки импульсным током, постоянным по величине и длительности; на фиг. 4-11 - графики напряжений и токов.

В интервале времени к обмоткам 1 и 2 приложено напряжение U (фиг. 4). Через нагрузку 3, диод 4, обмотки 1 и 2, управляющие переходы вентилей 5 и 6, обмотки 7 и 8 протекает ток холостого хода дросселя, не достаточный для включения управляемых вентилей 5 и 6. В момент /i .полностью насыщается один из сердечников 9 (10) дросселя,

резко увеличивается ток через обмотки 1 и 2 и управляющий переход вентиля 5, включаются вентили 5 и 6. При этом щунтируются обмотки 1 и 2 (для получения высокого уровня стабилизации тока внутреннее сопротивление этих обмоток должно быть достаточно большим). Ток /II (фиг. 5) протекает через нагрузку 3, вентиль 6 и обмотки 7, 8. От источника 11 потребляется ток управления /у (фиг. 11). Индукция ненасыщенного сердечника 10 (9) в интервале времени ti-4 не меняется, если средние за полпериода ампер-витки обмотки 8 (или 7) равны ампервиткам обмотки 12 (или 13) управления. В противном

случае индукция сердечника 10 (9) изменяется так, чтобы в последующие полупериоды питающего напряжения установилось равенство между заданными ампер-витками управления и ампер-витками нагрузки.

В момент 4 напряжение источника меняет знак. Токи иагрузки и управления прекращаются, сердечники перемагничиваются обратной полуволной напряжения питания (см. фиг. 4). В момент /3 насыплается другой сердечник

10 (9) дросселя насыщения, включаются вентили 5 и 14, щунтируются обмотки 1 и 2. Через нагрузку протекает ток обратной полярности (см. фиг. 5). При этом ампер-витки обмотки 7 (8) сравниваются с заданными амперВ случае питания нагрузки от источиика постоянного напряжения импульсный регулятор мощности работает следующим образом (фиг. 2, 4, 7, 8).

После насыщения одного из сердечников 10 (9) в момент ti управляемый вентиль 15 (или 5) включается. Полностью управляемый силовой элемент 16 (или 17) находится во включенном состоянии на время действия ti- 2 управляющего импульса (Утр (фиг. 7), снимаемого с трансформатора 18. При этом через нагрузку 3 и обмотку 8 (7) протекает силовой ток /н (фиг. 8), ампер-витки обмотки 8 (7) сравниваются с ампер-витками обмотки 12 (13) управления. В следующий полупериод питающего напряжения насыщается другой сердечник 10 (9), и импульс напряжения длительностью ts-и с трансформатора 18 включает силовой управляемый элемент 17 (или 16). Ток нагрузки /н протекает через обмотку 7, управляемый элемент 17 и нагрузку 3.

Регулятор мощности в случае питания нагрузки импульсным током, постоянным по величине и длительности, работает следующим образом (фиг. 3, 4, 7, 9, 10, 11).

Силовые управляемые вентили 14 и 6 управляются импульсами напряжения с трансформатора 18. Длительность импульсов запуска не должна превышать полупериода колебательного процесса в цепи нагрузки. Длительность ИМ-пульса тока в нагрузке определяется параметрами колебательного контура, в основном величинами L и С.

После насыщения одного из сердечников 9 (10) в момент /1 включается управляемый вентиль 15 (или 5). Силовой управляемый вентиль 14 (или 6) включается при подаче

управляющего импульса Утр (см. фиг. 7). При этом через нагрузку 3, индуктивность L, емкость С, обмотки 7 и 8, управляемый вентиль 14 (6) протекает силовой ток /н (фиг. 10). В обмотках 12 и 13 управления протекает

ток /у (см. фиг. 11) от источника напрял ення управления. Ампер-витки обмотки 7 (8) сравниваются с заданными амлервитками обмотки 13 (12) управления. В следующий полупериод питающего напряжения U (фиг. 9), в

момент ts включается вентиль 6. Одновременно протекает импульс силового тока /н другого знака (см. фиг. 10) и тока управления /у (см. фиг. 11).

Формула изобретения

Импульсный регулятор мощности в нагрузке, содержащий силовые управляемые элементы в цепи нагрузки, вспомогательные управляемые вентили и дроссель насыщения с двумя сердечниками, обмотки леременного тока которого включены между управляющими электродами вентилей, отличающийся тем, что, с целью стабилизации тока нагрузки, дроссель насыщения снабжен двумя расположенными на сердечниках вспомогательными обмотками, включенными в цепь нагрузки согласно с указанными обмотками.

ДП- I liilQ

11

i

§1

l§l l§l

fo