Устройство для преобразования постоянного напряжения в переменное Советский патент 1976 года по МПК H02M7/505 

Изобретение относится к преобразовательной технике. Известно устройство для преобразования постоянного напряжения в переменное, содержащее две параллельные ветви из трех последовательно соединенных тиристоров, причем к положительному входному зажиму подключены общие аноды первых тиристоров, между катодами которых включен дозирующий конденсатор, а к отрицательному входному зажиму подключены общие аноды буферных диодов и общие катоды третьих тиристоров, к анодам которых подключены выводы нагрузки и катоды буферных диодов, а также блок управления, состоящий из датчика тока, схемы совпадения, задающего генератора и распределителя импульсов. Недостатком известного устройства является значительное количество одновременно проводящих вентилей, включенных последовательно в цепь нагрузки, как в интервале нарастания тока, так и в интервале спада, что снижает к.п.д. устройства и увеличивает нагрузку вентилей по току. Для повышения к.п.д. предлагаемое устройство дополнительно снабжено парой тиристоров, аноды которых присоединены к выводам дозирующего конденсатора, а их катоды - к противоположным по диагонали выводам нагрузки. На фиг. 1 приведена принципиальная схема предлагаемого преобразователя и блоксхема системы управления; на фиг. 2 - временные диаграммы, иллюстрирующие работу устройства. К положительному входному зажиму присоединены аноды тиристоров 1, 2 между катодами которых включен дозирующий конденсатор 3. Один зажим нагрузки 4 подключен к общим катодам тиристоров 5, 6, а другой зажим нагрузки 4 присоединен к общим катодам тиристоров 7, 8. Аноды пар тиристоров 5, 8 и 6, 7 подключены соответственно к катодам тиристоров 1 и 2. К зажимам нагрузки 4 подключены соответственно аноды тиристоров 9 и 10, общие катоды которых через датчик тока 11 присоединены к отрицательному входному зажиму. К анодам тиристоров 10 и 9 подключены соответственно катоды диодов 12 и 13, общие аноды которых присоединены к отрицательному входному зажиму. Датчик тока 11 подключен к входу схемы совпадения 14, а к другому ее входу присоединен генератор опорного сигнала 15. Выходы схемы совпадения 14 и генератора опорного сигнала включены на вход логического устройства 16, выход которого через выходное устройство 17 связан с управляющими цепями тиристоров 1, 2, 5-10. Устройство работает следующим образом. Порядок подачи управляющих импульсов на тиристоры устройства (фиг. 1) поясняется временными диаграммами (фиг. 2 б, в, г, д, е, ж, 3, и. Предположим, что в момент времени 1 (фиг. 2 а) включаются тиристоры 1, 7, 9 и конденсатор 3, предварительно заряженный до напряжения питания с полярностью, указанной на фиг. 1, перезаряжается через нагрузку 4, увеличивая ток в цепи. Когда конденсатор 3 перезаряжается до обратного напряжения, открывается неуправляемый вентиль 12, и ток нагрузки 4 начинает уменьшаться с постоянной времени, определяемой параметрами цепи 4-9-12-4. Когда напряжение датчика тока 11 совпадает с напряжением задающего генератора 15 (момент времени /2, фиг. 2 а) включаются тиристоры 2, 9 и конденсатор 3 вновь перезаряжается через нагрузку, увеличивая ток в цепи. При этом тиристоры 1, 7 восстанавливают управляющие свойства. В момент окончания перезаряда конденсатора 3 открывается вентиль 12, и ток нагрузки начинает уменьшаться до момента времени з, когда включаются тиристоры 1, 7. В дальнейшем процессы в устройстве протекают аналогично. В таком режиме преобразователь работает в течение всего полупериода задающей синусоиды. В следующий полупериод, начинающийся в момент времени /n+i (фиг. 2а), аналогично процессы протекают в цепях, содержащих тиристоры 5, 6, 10 и вентиль 13. Интервал времени предоставляется для восстановления управляющей способности тиристора 9. Отметим, что в предлагаемом устройстве ток нагрузки 4 в интервале нарастания протекает через три последовательно включенных вентиля, а в интервале спада через два, в то время как в известном устройстве - соответственно через четыре и три вентиля. Поэтому потери энергии в вентилях в предложенном устройстве на 30% ниже. Кроме того, в предложенном устройстве средний ток тиристоров 5, 6, 7, 8 равен одной четверти среднего тока нагрузки за половину периода, что в два раза меньше, чем в известном устройстве. Формула изобретения Устройство для преобразования постоянного напряжения в переменное, содержащее две параллельные ветви из трех последовательно соединенных тиристоров, причем к положительному входному зажиму подключены общие аноды первых тиристоров, между катодами которых включен конденсатор, а к отрицательному входному зажиму подключены общие аноды буферных диодов и общие катоды третьих тиристоров, к анодам которых подключены выводы нагрузки и катоды буферных диодов, а также блок управления, состоящий из датчика тока, схемы совпадения, задающего генератора и распределителя импульсов, отличающееся тем, что, с целью повышения К.П.Д., устройство снабжено парой дополнительных тиристоров, аноды которых присоединены к выводам указанного конденсатора, а их катоды - к противоположным по диагонали выводам нагрузки.

иг.