Преобразователь постоянного напряжения в постоянное Советский патент 1982 года по МПК H02M3/315 

(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ

Изобретение относится к устройствам для преобразования электрической энергии постоянного напряжения одного уровня в постоянное напряжение цругого уровня и может быть использовано, наприме-р, в качестве источника питания вспомогательного электрооборудования подвижных составов.

Известны преобразователи постоянно- го напряжения в постоянное, содержащие однофазный полумостовой инвертор, выпрямитель, фильтр, генератор управляющих импульсов, распределитель, у которых осуществляется естественная коммутация тиристоров Cl и Г2 .

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является преобразователь постоянного напряжения в постоянное, содержащий автономный инвертор с выпрямителем и фильтром, задающий генератор с входом запрета, распределитель и пороговый элемент, включенный между выходом .преобразователя и входом запрета задающего генератора. Заряд конденсатора фильтра происходит при поочередном переключении тиристоров инвертора, работающего в режиме естестве1шой коммутации 31 .

Однако в таком преобразователе при изменении нагрузки изменяется собственная частота последовательного инвертора, что при неизменной частоте генератора управляющих импульсов может привести к срыву инвертирования. Это снижает надежность преобразователя.

Цель изобретения - повышение надеж.ности работы преобразователя.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь постоянного напряжения в постоянное, содержащий автономный тиристорный инвертор, выпрямитель, фильтр, управляемый задающий генератор с входом Запрет, распределитель импульсов и пороговый элемент с гистерезисом, выход которого связан.с входом Запрет задающего генератора, введены датчик тока, выключенный в цепь силового тока инвертора, нуль-орган, вход ко- торого подключен к выходу датчика тока, элемент задержки, вход которого подклю чен к выходу нуль-органа, и логический двухБХОдовой элемент ИЛИ, первый вход которого подключен к выходу. порогового элемента, второй вход - к выходу элемента задержки, а выход - к входу Запрет задающего генератора. На чертеже приведена структурная схема преобразователя. Преобразователь содержит автонокшый инвертор 1, например полумостового типа, выполненный на тиристорах 2 и 3 с коммутирующими конденсаторами 4 и 5. Выход, инвертора через трансформатор б выпрямитель 7и фильтр 8 связан с выходными выводами преобразователя. К выходу преобразователя подключен также пороговый элемент 9 с гистерезисом выход которого соединен с первым входо логического элемента ИЛИ 10. Выход. элемента 10 подключен к входу Запрет задающего генератора 11. Выход, задаю щего генератора 11 через распределитель 12 импульсов связан с управляю.щими переходами тиристоров 2 и 3 инвертора 1. В силовую цепь инвертора 1, например в цепь постоянного тока, введен датчик 13 тока, выход которого через нуль-орган 14 и элемент 15 задерж ки связан с вторым входом элемента lO Преобразователь работает следующим образом. Если напряжение на нагрузке, поступающ е с вторичной обмотки трансформатора б инвертора 1 через выпрямитель 7 и фильтр 8, ниже заданного значения, пороговый элемент 9 через элемент ИЛИ Ю разрешает работу задающего генератора 11. Выходные импульсы задающего генератора 11 через распределитель 12 импульсов поступают на управляющие переходы тиристоров 2 и 3 инвертора 1. Когда напряжение на нагрузке достигает заданного значения, срабатывает пороговый элемент 9, запрещая через .элемент 10 работу задающего генератора 11. .При снижении выходного напряже ния пороговый элемент 9, имеющий гистерезисную характеристику, возвращается в исходное состояние, вновь разрешая работу задающего генератора 11. При отпирании, например тиристора 2 происходит колебательный перезаряд конденсатора инвертора 1 по цепи + ис.точника питания, тиристор 2, первичная обмотка трансфррматора 6, конденсатор 5, датчик 13 тока, - источника питания При протекании тока по указанной цепи сигнал с датчика 13 тока фиксируется нуль-органом 14, который через элеме|1т задержки 15, элемент ИЛИ 10 запирает задающий генератор. После окончания, перезаряда конденсаторов инвертора ток в силовой цепи уменьшается до нуля, нуль-орган 14 отключается, однако задающий генератор 11 будет еще заперт на время, определяемой элементом задержки, которое выбирается равным или несколько большим времени выключения тиристоров. По истечении указанного времени, если напряжение на выходе все еще ниже заданного, задающий генератор 11 снова включится, .и повторится цикл включения тиристоров инвертора 1. Таким образом, введенные элементы позволяют повысить надежность устройства, так как отпирающий импульс на очередной тиристор не может быть подан раньше полного запирания предыдущего тиристора, независимо от величины сопротивления нагрузки. Формула изобретения Преобразователь постоянного напряжения в постоянное, содержащий автономный тиристорный инвертор, выпрямитель, вход которого связан с выходом инвертора, фильтр, включенный между выходом выпрямителя и выходными выводами преобразователя, управляемый задающий генератор с входом Запрет , распределитель импульсов, вход которого соединен с выходом задающего генератора а выходы связаны с управляющими переходами тиристоров инвертора, и пороговый элемент с гистерезисом, вход которого подключен к выходным выводам преобразователя, а выход связан с входом Запрет задающего генератора, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности путем увеличения времени, предоставляемого тиристорам для восстановления их запирающих свойств, в него введены датчик -тока, включенный в цепь силового тока инвертора, нуль-орган, вход которого подключен к выходу датчика тока, элемент задержки, вход которого подключен к выходу нуль-органа, и логический двухвходовой элемент ИЛИ, первый вход которого подключен к выходу порогового элемента, второй вход - к выходу элемента задержки, а выход - к входу Запрет задающего генератора. 5 Источники информации, принтые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 508878, кл, Н О2 3/135, 1973. 930525 б | 2. Авторское свидетельство СССР № 575744, кл. Н О2 М 3/315, 1976. 3. Авторское свидетельство СССР № 574832, кл. Н 02 М 3/315, 1976.