Импульсный преобразователь постоянного напряжения Советский патент 1976 года по МПК H02M3/135 H02P5/16 

Известен испульсный преобразователь постоянного напряжения, например, для управления электродвигателем постоянного тока, содержащий главный тиристор, параллельно которому присоединены последовательно включенные коммутирующий тиристор и перезарядный тиристор, шунтированный последовательным индуктивно-емкостным контуром, включенный последовательно с главным тиристором дроссель, к выводу которого подсоединен анод вспомогательного диода, а также буферный диод, шунтирующий нагрузку. Недостатком такого преобразователя является ограниченный временем перезаряда индуктивно-емкостного контура диапазон регулирования напряжения.

Для расширения диапазона регулирования напряжения, в предлагаемом преобразователе катоды вспомогательного диода и коммутирующего тиристора соединены между собой, благодаря чему перезаряд последовательного колебательного контура осуществляется независимо от главного тиристора, а также уменьшается токовая нагрузка коммутирующего тиристора.

На фиг. 1 дана принципиальная схема описываемого преобразователя; на фиг. 2 и 3 - диаграммы напряжений и токов элементов преобразователя для двух режимов регулирования.

Последовательный контур преобразователя состоит из конденсатора 1 и дросселя 2 и шунтирован перезарядным тиристором 3. Дроссель 4 подключен последовательно между главным тиристором 5 и буферным диодом 6, шунтирующим нагрузку 7, к входным зажимам. Параллельно цепи дроссель 4 - тиристор 5 включена последовательная цепь из вспомогательного диода 8 п коммутирующего тиристора 9. К катодам диода 8 и тиристора 9 подключен анод перезарядного тиристора 3, катод которого присоединен к катоду главного тиристора 5.

Преобразователь работает следующим образом.

Предположим, что в момент времени /i включается главный тиристор 5. При этом ток Is тиристора 5 возрастает, а ток is буферного диода 6 уменьшается, причем скорость измепения тока зависит от напряжения источника и индуктивности дросселя 4. В момент времени tz буферный диод 6 запирается, а через главный тиристор 5 протекает ток нагрузки 7. В момент времени /з включается перезарядный тиристор 3. Начинается колебательный процесс в контуре: конденсатор 1 - дроссель 2 - тиристор 3 - конденсатор 1. В момент времени 4 перезаряд конденсатора 1 заканчивается. В момент времени /Б (в частном случае моменты времени 4 и 4 могут совпадать) включается коммутирующий тиристор 9. Ток /5 главного тиристора падает, а ток ig коммутирующего тиристора 9 возрастает. В момент времени t главный тиристор 5 выключается. Конденсатор 1 перезаряжается током нагрузки 7 по цепи: «+ источника - тиристор 9 - конденсатор 1 - дроссель 2 - дроссель 4 - нагрузка 7 - «- источника и током цепи: конденсатор 1 - дроссель 2 - дроссель 4 - диод 8 - конденсатор 1. В момент времени iJ вспомогательный диод 4 запирается, а буферный диод 6 включается. В момент времени t заканчивается перезаряд конденсатора 1, тиристор 9 запирается, через буферный диод 6 протекает ток нагрузки 7.

Длительность импульса напряжения U, приложенного к нагрузке 7, определяется временем включения главного тиристора 5 и временем tc,-1 перезаряда конденсатора 1.

Для получения минимального напряжения на нагрузке включаются только коммутирующий 9 и перезарядный 3 тиристоры, а главный тиристор 5 заперт.

В момент времени t включается перезарядный тиристор 3 и начинается перезаряд конденсатора 1. В момент времени f перезаряд конденсатора 1 до противоположной полярности заканчивается, коммутирующий тиристор 9 включается в момент времени fs, благодаря чему к нагрузке прикладывается напряжение (/6. Изменением момента включения fs коммутирующего тиристора 9 относительно момента времени t можно регулировать напряжение f/6 нагрузки 7.

Фоомула изобретения

Импульсный преобразователь постоянного напряжения, например, для управления электродвигателем постоянного тока, содержащий

главный тиристор, параллельно которому присоединены последовательно включенные коммутирующий тиристор и перезарядный тиристор, щунтированный последовательным индуктивно-емкостным контуром, включенный

последовательно с главным тиристором дроссель, к выводу которого присоединен анод вспомогательного диода, а также буферный диод, шунтирующий нагрузку, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования напряжения, катоды вспомогательного диода и коммутирующего тиристора соединены между собой.