Импульсный преобразователь постоянного напряжения Советский патент 1981 года по МПК H02M3/135 

(54) ИМПУЛЬСНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательной техникеi Известен тиристорный преобразователь постоянного напряжения, содержа щий силовой тиристор, подключенный катодом к выводу нагрузки, вспомогат тельньш тиристор, подключенный катодом через резистор к отрицательному выводу источника питания, коммутирующий конденсатор, подключенный к катодам тиристоров. К управляющим электродам тиристоров подключены два выхода мультивибратора ё регулированием скважности или более сложные устройства Недостатками этого преобразовател являются сложность конструкции, отсутствие стабилизации регулируемого напряжения. Осуществление стабилизации требует введения в схему дополнительных устройств для управления мультивибратором. Известен также релейный преобразователь постоянного напряжения, содержащий силовой тиристор, подключенный анодом к выводу нагрузки, вспомогательный тиристор, подключенный анодом через резистор к положительному выводу источника питания, коммутиру1о- щий конденсатор, подключенный к анодам тиристоров. К управляющим электродам тиристоров подключены два выхода генератора импульсов, например мультивибратора с регулированием скважности 2. Недостатком зтого преобразователя является отсутствие стабилизации регулируемого напряжения . Осуществление стабилизации требует введения дополнительных устройств для управления мультивибратором. Цель изобретения - стабилизация регулируемого наттряжения. Поставленная цель достигается- тем, что в импульсном преобразователе постоянного напряжения, содержащем

силовой тиристор, включенный последовательно с входным и выходным выводами и зашунтированном цепочкой из последовательно соединенных конденсатора и включенного в проводящем направлении ком гутирующего тиристора, причём свободный вывод конденсатора подсоединен к общей точке входного вывода и силового тиристора, а общая точка конденсатора и коммутирующего тиристора подключена через резистор к общей точке входного и выходного выводов и генератор импульсов, выход которого подключен к управляющему электроду силового тиристора, переход электрод-анод коммутирующего тиристора зашунтированы встречно включенным диодом и регулировочным резистором, а его переход управляющий электрод - катод зашунтированы конденсатором.

На фиг.1 приведена прищипиапьная схема предлагаемого преобразователя с нагрузкой, подключенной к аноду силового тиристора на фиг,2 преобразователь с нагрузкой, подклю- ченной к катоду силового тиристора.

Регулятор содержит силовой тиристор 1, подключенный анодом (фиг,1 или катодом (фиг,2) к нагрузке 2, вспомогательный тиристор 3, поДключенный анодом (фиг,1) или катодом (фиг, 2} через резистор 4 к положительному или отрицательному выводу источ1тка питания соответственно, К анодам (фиг,1 ) или катодам (фиг,2,) тиристоров подключен коммутирующий ко1зденсатор 5, Управляющий электрод вспомогательного тиристора 3 подключен к аирду тиристора через регулируемый резистор 6 и диод 7 и к .катоду тиристора через конденсатор 8, К управляющему электроду силового тиристора подключен выход генератора 9 импульсов. Диод Ю включается в схему в случае индуктивной нагрузки.

Преобразователь работает следующим образом.

При подключении напряжения питани к преобразователю напряжения, конденсатор 8 заряжается током, протекающим через резисторы 4 и 6, При достжении определенного уровня напряжения на конденсаторе и управляющем электроде тиристор 3 открывается. Конденсатор 8 разряжается через диод 7 и открытый тиристор 3, а коммутирующий конденсатор 5 заряжается током,

протекающим через нагрузку 2 и открытый тиристор 3, Первый импульс от включенного генератора 9 импульсов попадает на управляющий электрод силового тиристора 1 и открывает его, К нагрузке 2 подключается напряжение питания. Напряжение заряженного коммутирующего конденсатора 5 прикладывается через открытый силовой тиристор 1 к открытому вспомогательному тиристору 3 в обратном направлении и закрывает его. Конденсатор 8 начинает заряжаться через резисторы 4 и 6, а коммутирующий конденсатор 5 перезаряжается через резистор 4 и открытый тиристор 1 ,

Через определенный промежуток времени, который определяется величиной резисторов 4 и 6 и емкостью конденсатора 8, тиристор 3 открывается. Конденсатор8 разряжается через диод 7 и открытый тиристор 3 а напряжение коммутирующего конденсатора 5 прикпадь вается к силовому тиристору 1 в обратном направлении и закрывает его, отключая нагрузку 2 от источника питания. При постуш1ении следующего импульса от генератора импульса процесс повторяется. Таким образом через нагрузку 2 протекает импульсный ток. Длительность импульсов и среднее напряжение на нагрузке 2 регулируется величиной сопротивления резистора 6,

При уменьшении напряжения источника питания время заряда конденсатора 8 увеличивается и включение тиристора 3 и- выключение тиристора I задерживается, т. е, длительность импульсов тока через нагрузку увеличивается.

При увеличении напряжения источника питания кондеисатор 8 заряжается быстрее и включение тиристо 3 и выключе5ше тиристора 1 происходит раньше, что уменьшает длительность импульсов тока через нагрузку. Таким образом, среднее напряжение и средний ток через нагрузку стабилизируется

ч. при колебаниях напряже шя питания.

Предлагаемый регулятор напряжения прост по конструкции, так как отсутствуют сложные генераторы для регулирования дпительносТи импульсов.

При этом регулятор обеспечивает стабилизацию напряжения и обладает расширенной областью применения вследствие того, что нагрузка с большой потребляемой мощностью может

подк.пючаться к силовому тиристору в двух вариантах: к катоду, или аноду. Для стабильности работы регулятора между РС-цепью и упрааляквдим электродом тиристора 3 может быть

включен динистор или стабилитрон.

Формула изобретения

Импульсный преобразователь постояного напряжения, содержащий силовой тиристор, включенный последовательно с входным и выходным иыводами и зашунтированный цепочкой из последовательно соединенных конденсатора и включенного в проводящем направлеНИИ коммутирующего тиристора, тфичем свободный вь1вод конденсатора подсоединен к общей точке входного вывода и силового тиристора, а общая точка конденсатора и коммутирующего тирис тора подключена через резистор к общей точке входного и Выходного выво-

дов и генератор импульсов, выход ко торого подключе . к управляющему электроду силового тиристора, отличающийся тем, что, с целью увеличения стабильности выходного напряжения, переход управляющий электрод-анод коммутирующего тиристора зашунтирован введенными дополнительно встречно включенным диодом и регулировочным резистором, а его переход управляющий электрод-катод защунтирован введенным дополнительно конденсатором.

Источники информации, принятые (ВО внимание при экспертизе

1 Пасс А.Е., Штумпор Э.П. Судовая электроника. Л., Судостроение, 1975, с.153, 154,-рис.137.

- +

г

1

tf

-JU.

I