"Преобразователь переменного синусоидального напряжения в постоянное Советский патент 1978 года по МПК H02M7/06 

1

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано при разработке вторичных источников питания электротехнической аппаратуры.

Известны преобразователи переменного синусоидального напряжения в постоянное 1. 2, 3.

Недостатком их является то, что в момент подключения входного источника к преобразователю возможны значительнь е перегрузки этого источника по току. Наличие перегрузок обусловлено тем, что в момент включения тиристора мгновенное значение напряжения входного источника может быть достаточно большим, а так как конденсатор входного фильтра в момент времени, предшествуюишй включению тиристора, разряжен, через этот конденсатор в пусковом режиме протекает ток, в десятки раз превышающий максимальное значение тока источника в установившемся режиме.

Наличие значительных перегрузок входного источника по току может привести к нарушениям в работе других потребителей, подключенных к данному источнику, вследствие провалов напряжения питания, а также обу ловливает необходимость применения бо.-ее мощных диодов во входном вьнфя.мителе.

Целью изобретения является уменьшение в пусковом режиме перегрузки входного источника по току.

Это достигается тем, что в предложенном преобразователе переменного синусоидального напряжения в ностоянное, содержащем конденсаторный фильтр и включенный между этим фильтром л входным источником тиристор, между базой и анодом указанного тиристора включен управляющий транзистор, база которого че рез резистор соединена с его коллектором, а через шунтирующий транзистор --- с катодом тиристора, npii4eNi база И1унтируюн1его транзистора связана с коллектором управляющег( транзистора через нснмедовательно соединен ые длнистор и резистор.

5

ак к ж в качестве динистора может быть ИСП1 льзован прибор с малым напряжением нробоя, начало заряда конденсатора фильтра соответствует моменту времени, когда напряжение входного источника б.лизко к нулю.

Схема предложенного преобразователя представлена па чертеже.

Он содержит тумблер I, входной источник 2 переменного синусоидального напряжения, преобразг ватель 3, нагрузку 4, динистор 5, щучтирур щий транзистор б, выпрямитель 7, кс..денса. ор 8 фильтра; резистор t, управляющий транзистор 10, тиристор 11, резистор 12 конденсатор 13. При замыкании тумблера 1 к источнику 2 переменного синусоидального напряжения подключается преобразователь 3, соединенный с нагрузкой 4. Предположим, что мгновенное значение напряжения входного источника в указанный момент времени превышает напряжение пробоя динистора 5. В этом случае динистор 5 переходит в замкнутое состояние и в базу шунтирующего транзистора б от источника 2 через тумблер 1, выпрямитель 7, конденсатор 8 фильтра, резистор 9 и включенный динистор 5 поступает отпирающий сигнал, благодаря чему транзистор 6 переходит в замкнутое состояние, шунтируя цепочку из последовательно соединенных переходов база - эмиттер управляюшего транзистора 10 и база - катод тиристора 11. Так кактранзистор 10 и тиристор 11 находятся в разомкнутом состоянии, конденсатор 8 фильтра начинает заряжаться через параллельно соединенные высокоомные резисторы 9 и 12. Постоянная времени заряда конденсатора 8 достаточно велика, благодаря чему напряжение на этом конденсаторе практически не изменяется и остается близким к нулю. Указанные состояния элементов в схеме сохраняются до тех пор, пока напряжение источника 2 не уменьшится до близкого к нулю значения. Как только это напряжение станет близким к нулю, динистор 5 перейдет в разомкнутое состояние, ток в базе транзистора 6 прекратится и, следовательно, этот транзистор также перейдет в разомкнутое состояние и его шунтирующее действие прекратится. Далее в процессе последующего увеличения (по модулю) напряжения источника 2 (пока это напряжение еще не превышает напряжения пробоя динистора 5) в базу управляющего транзистора 10 через резистор 12 поступает отпирающий сигнал, что обусловливает появление тока в базе тиристора 11 и, как следствие, включение этого тиристора. Применение предложенного преооразователя позволит существенно улучшить режим работы источника питания и в значительной степени уменьшить взаимное влияние различных потребителей при подключении их к указанному источнику. Например, напряжение пробоя динистора 5 равно 208, а в качестве источника 2 используют стандартную однофазную сеть переменного тока 220 В 50 Гц. Если возможный уход напряжения сети в сторону увеличения по сравнению с номинальным значением равен 10 %, максимальное мгновенное значение напряжения сети равно 340В. В этом случае максималь ный импульс тока входного источника при подключении к нему преобразователя, выполненного по новой схеме, по крайней мере в 17 раз меньше, чем при подключении преобразователя выполненного по известной схеме. Если в преобразователе применен тиристор с относительно невысоким значением допустимой скорости нарастания анодного напряжения, последовательно с тиристором может быть включен шунтированный обратным диодом дроссель небольшой индуктивности, а параллельно тиристору - конденсатор небольшой емкости. Преобразователь может быть выполнен в однополупериодном варианте, когда из схемы исключен выпрямитель 7, а входной источник 2, тумблер 1, конденсатор 8 и тиристор 11 образуют последовательный контур. В этом случае тиристор 11 одновременно выполняет функции входного выпрямительного диода и элемента, обеспечивающего улучшение пускового режима входного источника. Однако для защиты транзисторов 6 и 10 от напряжений обратной полярности следует в цепь, являющуюся общей для резисторов 9, 12 и коллектора транзистора 10, включить маломощный диод. Формула изобретения Преобразователь переменного синусоидального напряжения в постоянное, содержащий конденсаторный фильтр и включенный между этим фильтром и входным источником тиристор, отличающийся тем, что, с целью уменьшения в пусковом режиме перегрузки входного источника по току, между базой и анодом указанного тиристора включен управляющий транзистор, база которого через резистор соединена с его коллектором, а через шунтирующий транзистор - с катодом тиристора, причем база шунтирующего транзистора связана с коллектором управляющего транзистора через последовательно соединенные динистор и резистор. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Лекоргийе Ж. Управляемые электрические вентили и их применение, М., «Энергия, 1971, с. 456-457. 2.Авторское свидетельство СССР № 426228, кл. Н 02 М 7/20. 3.Авторское свидетельство СССР № 468343, кл. Н 02 М 7/20.

I