Однотактный преобразователь постоянного напряжения Советский патент 1980 года по МПК H02M7/515 H02M3/135 

(54) ОДНОТАКТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТиЯННОГО

НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к преобразовательной технике, а именно к прео бразователям постоянного напряжения в переменное повышенной частоты, и может быть использовано, например, в преобразователях для индукционного нагрева, а также в преобразователях постоянного напряжения в постоянное.

Известны преобразователи постоянного напряжения в переменное, вапояненные в виде однотактного инвертбра один из таких инверторов содержит силовой тиристор, шунтированный обратным диодом и последовательным коммутирующим контуром. В таком инверто ре из-за наличия конечного времени выключения обратного диода на силовом тиристоре возникают значительные перенапряжения, что требует увеличения класса по напряжению применяемых тиристор.а и диода 1 .

Для уменыиения перенапряжения используется ограничительная цепочка, состоящая.из последовательно соединенных резистора и конденсатора. Однако в этом случае силовой тиристор дополнительно нагружается током разряда конденсатора этой цепочки, амплитуда которого может быть сравнима с амплитудой тока нагрузки 2,

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является ийвертор, в котором силовой тиристор шунтировандиодно-конденсаторной ог раничительной цепочкой, в ней параллельно конденсатору включен разрядный резистор

Недостатком такого инвертора является сравнительно большая мощность потерь в р езисторе ограничительной цепочки, которая определяется напряжением на конденсаторе. Поэтому КПД инвертора невысок.

Целью изобретения является повыпение КПД преобразователя постоянного напряжения зй счет снижения потерь в резисторе ограничительной цепочки.

Поставленная цель достигается тем что в однотактном преобразователе постоянного напряжения, содержащем силовой тиристор, включенный между первыми входныьш и выходными выводами, шунтированный обратным диодом и последовательным кОммутиру гадим LCконтуром, причем параллельно силовому тиристору подключена ограничительная цепочка, образованная последовательно соединенными конденсатором и днодом, включенным согласно с силовым тиристором, и содержащая разрядный резистор, последний подключен одним 1вывЬдом к точке последоватёльнего соединения конденсатора и диода а другим к соединенным вместе вторым входному и выходному выводам инвертора. Принципиальная электрическая схема преобразователя постоянного напря Жёктпрцтз у1,еа5- на .чергщё, ; Инвертор содержит силовой тиристо 1, обратный диод 2, коммутирующие дроссель 3 и конденсатор 4, выходной трансформатор 5, конденсатор б фильт ра, диод 7, конденсатор 8 и рёЭйстор 9 ограничительной цепочки и нагрузку 10. Преобразователь работа:ет следующи образом. В исходном состоянии тиристор 1 заперт и конденсаторы 4 коммутирующе го контура и 8 ограничительной цепоч ки заряжены до напряжения источника питания. , При отпираййи тиристора к первичной обмотке трансформатора 5 прикладывается напряжение источника питания и через тиристор протекает ймпульс тока нагрузки и ток колебатель йопэ контура. По истечении первого полупериода со.бственной частоты коммутирующего контура ток в цепи вентилей инвертора меняет знак на обратный и переходит с тиристора 1 в цепь диода 2. При этом тиристор запирается и начинается процесс восстановления его за пираняцих свойств. По истечений второго полуперйода ток через вентили инвертора уменьшается до нуля и диод 2 зйпйраётся. однако благодаря наличию остаточных носителей зарядов s кремниевой структуре диода 2 1 1й1е Жг ° апйрайШ зй гйГй§а;ётёй и на пряжение на вентилях восстанавливает ся с некоторой задержкой, равной времени выключения диода 2. К этому моменту времени ток в дросселе 3 про т ёкШт в пряглом направле нйй ив рёак торе запасена некоторая энергия, которая при выключении диода 2 и отсутствии ограничительной цепочки вызывает значительные перенапряжения. Наличие ограничительной цепочки позволяет ограничить величину максимального напряжения на вентилях инвертора. Поскольку в данном инверторе к резистору ограничительной цепочки приложена разность напряжения на конденсаторе и напряжения источника питания, то мощность потерь в этом резисторе существенно :Меньп е, чем в случае подключения резистора ограничительной цепочки пщзаллельно конденсатору,.а КПД инвертора выше. Формула изобретения Однотактный преобразователь постоянного напряжения, содержащий силовой тиристор, включенный между первыми входным и выходным выводами, шунтированный обратным диодом и последовательным коммутирующим контуром, причем параллельно силовому тиристору подключена ограничительная цепочка, образованная последовательно соединенными конденсатором и диодом, включенным согласно с силовым тиристором, и содержащая разрядный резисTopi, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повы1чения КПД преобразователя, разрядный резистор ограничительной цепочки подключен одним выводом к точке соединения конденсатора и диода, а другим к соединенным вМейте вторым входному и выхо 1ному выводам инвертора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе - 1. Гончаров Ю.П. и др. Автономные инверторы, Кишинев, ГГГИИНЦА , 1974, с. 94, рис. 39. 2. Там же, с. 9.6, рис. 41 г. 3. Авторское свидетельство СССР 186040, кл. Н 01J, 1968.