Преобразователь постоянного тока в постоянный Советский патент 1978 года по МПК H02M3/135 

(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТСЯННОГО ТОКА В ПОСТОЯННЫЙ

I

эобретение относится к преобразовательной технике, в частности к преобразователям постоянного напряжения, обеспечивающим управляемое питание нагрузки постоянным током.

Известны тиристорные преобразователи постоянного напряжения|Котооые классифицируют как преобразователи с последовательной коммутацией и неэависимьм контуром перезаряда коммутирующего конденсатора ij ,2 и З .

Наиболее близким к изобретению является преобразователь З, содержащий силовой тиристор, включенный последовательно с ним линейный дроссель связанный через дополнительный дроссель с катодом дополнительного тиристора и анодом диода, причем анод дополнительного тиристора и катод диода, соединены между собой и с общей точкой коммутирующего конденсатора и -вспомогательного дросселя, включенного последовательно со вспомогательным диодом.

Недостатком известной схемы является то, что для раскачки напряжения на коммутирующей емкости до напряжения, большего, чем напряжение; источника питания, в цепи протекания .Jga6o4ero тока нагрузки необходимо

включать индуктивность с пониженной добротностью с целью рассеивания необходимой энергии на коК мутирующем конденсаторе, что естественно приводит к ухудшению энергетических показателей схемы. В то же время, так как не осуществляется необходимая раскачка напряжения в достаточной мере на кoммyтиp oщeм конденсаторе, то ставится под угрозу процесс принудительной коммутации главного тиристора преобразователя. Таким образом, энергетические показатели узла коммутации преобразования в значите.пьной

степени влияют на надежность его работы.

Целью изобретения является повышение надежности преобразователя, а также улучшение его энергетических показателейч

Указанная цель достигается тем, что линейный и дополнительный дроссе.ли выполнены с промежуточньзм отводом, причем промежуточный отвод линейного

дросселя соединен с концом дополнительного дросселя, промежуточный отвод которого соединен с катодом дополнительного тиристора.

Схема преобразователя представлена на чертеже.

Преобразователь содержит источник питания 1, силовой тиристор 2, нагрузку 3, шунтированную обратным диодом 4, дополнительный тиристор 5, шунтированный полуобмоткой дополнительного линейного дросселя б и диодом 7, линейный дроссель 8, коммутирующий конденсатор 9, вспомогательный линейный дроссель 10 и вспомогательный диод 11.

Преобразователь работает следующи образом.

В исходном положении коммутирующий конденсатор 9 заряжен до напряжения, несколько превышающего напряжение источника питания 1. Пусть открыт силовой тиристор 2, и к нагрузке приложено напряжение, питания. Для коммутации тока нагрузки подается импульс управления на дополнительный тиристор 5, в результате чего к обмотке w линейного дросселя 8 че-. рез обмотку x/j дополнительного дросселя б прикладывается напряжение коммутирующего конденсатора 9. Величина

индуктивности обмотки W, ДОПОЛНИТеЛЬ

него дросселя 6 выбирается, исходя из условия ограничения резкого броска тока через тиристор 5 в момент подачи на-него отпирающего импульса до величины тока нагрузки, протекающего через линейный дроссель 8. По сравнению с индуктивностью обмотки W, дросселя 8 величина индуктивности обмотки Wj дросселя б значительно меньше поэтому фактически все напряжение комг утирующего конденсатора 9 прикла дывается к обмотке Wj дросселя 8. Непосредственно на дросселе В за сче магнитной связи обмоток W, и Wj наводится напряжение, превышающее напряжение источника питания. Выбор числа витков обмотки Wj линейного дросселя 8 приводится, исходя из неоходимого обратного напряжения, прикладываемого к силовому тиристору 2, от величины которого, как известно, в значительной степени зависит время восстановления тиристоров. Тиристор 2 при этом восстановит управляющие свойства. Ток нагрузки 3 замкнется через диод 4. В дальнейшем конденсатор 9 через тиристор 5, обмотку W дросселя б и обмотку Wj . дросселя 8 перезарядится до обратного напряжения,, после чего начнется новый перезаряд конденсатора через обмотку W., дросселя 8, обе обмотки W, и Wg дросселя б и диод 7 до исходной поляности -напряжения на пластинах. Необходимое обратное восстанавливающее ,напряжение для тиристора 5 создается за счет падения напряжения на обмоткеЛ)1/2 дросселя б и падения напряжения на диоде 7-. По окончанию перезаряда Конденсат01эа 9 до исходной полярности, начнется дозаряд конденсатора через вспомогательнЕлй дрооЬель 10 и диод 11. Если обозначить напряжние на коммутирующем конденсаторе 9 в момент начала дозаряда через j ,; то можно сделать вывод, что это напряжение будет несколько меньше напряжения источника питания за счет конечных добротностей дросселей 8 и 6. Поэтому при дальнейшем дозаряде конденсатора 9 от источника питания через вспомогате.льный линейный дроссель 10 будем иметь некоторое превышение напряжения на коммутирующем конденсаторе над величиной напряжения источника питания, однако оно не будет существенным из-за того, что разница (E-Upj ) то же не особенно велика и, кроме того, контур дозаряда коммутирующего контура также име ет конечные добротности элементов. Таким образом, практически можно говорить о том, что конечное напряжени дозаряда конденсатора равно величине напряжения источника питания.

Формула изобретения

Преобразователь постоянного тока в постоянный, содержащий силовой тиристор, включенный последовательно с ним линейный дроссель, связанный через дополнительный дроссель с катодом дополнительного тиристора и анодом диода, причем ан.од дополнительного тиристора и катод диода соединены между собой и с общей точкой коммутирующего конденсатора и вспомогательного дросселя, включенного последовательно со вспомогательным диодом, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и .улучшения энергетических показ/ателей, линейный и дополнительный дроссели выпонены с промежуточным отводом, причем промежуточный отвод линейного дросселя соединен с концом до полнительного тиристора.

:

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

3. R . / ETeectnonichef GEeichstpomsi-eEEet ftii die Besthwwdt keitstetl i°tjiricf eCektnlsthet TretbfcNhfzetfde,-Siemens Zeitihria . 1955 , AS6 , 5.7гЗ-73а