Тиристорный преобразователь постоянного напряжения в постоянное Советский патент 1978 года по МПК H02M3/135 

(54) ТИРИСТОРНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ

1

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано при построении тиристорных регуляторов И инверторов.

Известны тиристорные преобразователи 5 постоянного напряжения, в которых в качестве устройства, обеспечшваюдаго принудительное запирание проводящего ток тирист{фа, используется предварительно женный коммутирующий койденсатор 1}

Известен также тиристорный регулятор напряжения постояииого тока, содержащий силовой тиристор, с катодом которого соединен коммутирующий конденсатор, цепочку из коммутирующего тиристора, дросселя и is диода и зарядную цепь. Для повышения КПД между зарядной цепью и указанной цепочкой введен второй коммутирующий конденсатор {З.

Величины емкостей киглмутирующнх; кон- 20 денсаторов такой схемы вд1ик1. Конденсаторы периодически заряжаются до полного напряжения источника питан1га, в связи с чем их установленная мощность значительна, масса и габариты всего устройства большие, i5

Целью изобретения является улучщени«г массогабари1«ых показателей устройства.

Это достигается тем, что предложенный тиристорный преобразователь постоянного напряжения в пост(5 янное, содержащий силовой тиристор, с катодом которого соединена одна обкладка первого коммутирующего конденсатора, второй из которых включен между зарядной цепью и цепочкой, образованной разделительным диодом, коммутирующим дросселем, и коммутирующим тиристором, включенном в прямом направлении, снабжен вспомогательным маломощным высокочастотным тиристором. Указанный тиристор включен в прямом направлении между точкой соединения коммутирующего дросселя с коммутирующим тиристором и точкой соединения второго коммутирующего конден ,сатора с зарядной цепью. Вторая обкладка первого коммутирующего конденсатора через дополнительно введенный зарядный диод связана с точкой соед1Шения второго Комму тирующего конденсатора и разделительного диода. Точка соединения последнего с ком- мутирующим дросселем подключена к аноду

силового тиристора, а зарядная цепь пыпопнена в виде последовательно включенных дросселя и тиристора.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема предложенного преобра эователя постоянного напряжекяя.

Преобразователь постоянного напряжения в постоянное содержит силовой тиристор 1, подключающий напряжение питаний к нагрузке 2. Тиристор 1 соединен каT9fio njc одной из обкладок первого коммутирующего конденсатора 3, другая обкладка которого связана с катодом коммутирующег тиристора 4, Второй коммутирующий конденсатор 5 включен между анодом разделйте;гьного диода б и зарядной цепью, состоящей из дросселя 7 и тиристора 8. Коммутирующий Дроссель 9 включен между катодом диода 6, связанного с анодом силового тиристора 1, и точкой ссэдинения анодов тиристбров; 4 и 10. Катод тиристора Ю подключен к точке соединения конденсатора 5 с дросселем 7. Конденсатор 3 связан с конденсатором 5 через диод 11,

При одновременной подаче управляющих импульсов на тиристоры 1 и 8 напряжение источника питания пргасладыБ зется, к йагрузке 2, а конденсаторы 5 и 3 заряжаются по цепи: плюс источ:ника питания - тиристор 1 - конденсатор 3 - диод 11 - конденсатор 5 - дроссель 7 - тиристор 8 - минус источника питания. Величина напряжения на каждом из конденса toppB 3 и 5 обра гно пропорционапь га величине его емкости. Параметры цепи заряда выбирают таким образом чтобы обеспечить колебательный характер заряда, причём нап|эяженйё на кондесаторе 5 к ронцу заряда Должно превышать На некоторую величину напряжение источника. По окончании процесса заряда тиристор 8 выключается. Диоды 6 и 11 препятствуют Перераспределению зарядов конденсаторов 3 и 5..

После подачи включающего ид1пульса на тиристор-4 он отпирается, конденсатор 3 начинает разряжаться по Цепи: тиристор дроссель 9 - тиристор 4, что приводит к выключению скпреога.тиристора.При подаче управляю::-зго импулься н тиристор 10 и его включении напряжение, конденсатора 5 прикладывается к дросселю 9, К аноду высокочастотного тиристора 4 прикладывается о ратаое напряжение, запирающее его. Цепь разряДа конденсатора 5 (диод 6- дроссель 9 - тиристор 1О) имеет такие параметры, что разряд носит апериодический характер. При спаде тока разряда до нуля тиристор 10 выключается.

Далео весь процесс повторяется. Величина срежего значения напряжения нанагрузке определяется длительностью интервала между моментами включения тиристоров

1 и 4, Временный промежуток между включением тиристоров И и 10 определяется временем восстановления запирающих; с1войств силового тиристора 1, Установленные мощности конденсатора 5 и дросселя 9,

осуществляющих коммутацию тиристора 4, невелики, В качестве тиристора 4 возможно использо вание двухоперационного тиристора. Запирающий импульс на его управляющий эле|ктрод подается в момент включениа вспомогательного тиристора 10,

. На конденсаторы 3 и 5 воздействует однополяркое напряжение. Емкость конденсатора 3 больше емкости конденсатора 5, амплитуда напряжения на нем в соответствующее число раз меньше напряжения источника питания. Это позволяет использовать в качестве коммутирующих конденсаторов энергоемкие типы конденсаторов, например электролитические, удельные характеристики которых растут с уменьшением допустимого напряжений. Масса и габариты преобразователя при этом существенно уменьшаются.

формула изобрете -ая

Тиристорный преобразователь постоянного 3 напряжения в постоянное, содержащий силовой тиристор, с катодом которого соединена одна обкладка первого коммутирующего конденсатора, второй из которых включен между зарядной цепью и цепочкой, образованной разделительным диодом, коммутирующим, дросселем и коммутирующим тиристором, включенным в прямом направлении, о тл и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью улучшения массогабаритных показателей, он снабжен вспомогательным маломощным

высокочастотным тиристором, включенным в прямом направлении между точкой соединения коммутирующего дросселя с коммутирующим тиристором и точкой соединения второго коммутирующего конденсатора с зарядной цепью, причем вторая обкладка первого коммутирующего ко щенсатора через дополнительно введенный зарядный диод связана с точкой соединения второго коммутирующего конденсатора и разделительного диода, точка соединения последнего с коммутирующим дросселем подключена к аноду силового тиристора, а зарядная цепь выполнена в виде последовательно

включенных дросселя и тиристора.

Источники информации,принятые во внимание при экспертизе

1 Бирзниекс Л, В. преобразователи псхзтоянного тока. М., Энергия, 1974, с. 177-192.

3.Авторское свидетельство СССР № 369560, кл. G OS f 3/00, 1973,