Импульсный стабилизатор постоянного тока Советский патент 1982 года по МПК H02M3/135 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в преобразовательной технике для стабилизации тока в переменной нагрузке, например для питания газоразрядных и дуговых нагрузок, зарядки накопительных конденсаторов.

Известен стабилизированный источник тока, содержащий коммутирующий ключ, выходной фильтр и схему управления СП.

Недостатком этого устройства является наличие дополнительного источника для питания коммутационной цепи и повышенные пульсации потребляемого тока, ввиду отсутствия входного фильтра.

Наиболее близким по технической сущности является устройство, содержащее включенные последовательно входной LC-фильтр, тиристорный ключ и выходной фильтр, состоящий из обратного диода и последовательно включенного дросселя, и блокташения тиристорного ключа t2.

Недостатком этого устройства является то, что дроссель входного фильтра на выходе шунтирован конденсатором, чем исключается в динамике

дроссель, как демпфирующий,элемент из токовой цепи регулятора тока нагрузки. Это в свою очередь ухудшает динамические свойства устройства.

Цель изобретения - повышение стабильности тока нагрузки, а также повышение коммутационной способности тиристорного ключа стабилизаторао

10

Поставленная цель достигается тем, что в импульсный стабилизатор постоянного тока, содержащий включенные последовательно в одну из силовых шин входной LC-фильтр, тирис15торннй ключ и выходной фильтр, состоящий из обратного диода и последовательно включенного дросселя и блок гашения тиристорного ключа, введены диод и. конденсатор, причем введенный

20 диод включен между выходом дросселя ЬС-фильтра и одним из выводов конденсатора того же фильтра, входные выводы блока гашения тиристорного ключа подключены параллельно этому

25 конденсатору, а введенный конденсатор подключен ко входным выводам стабилизатора.

На чертеже представлена электрическая схема предлагаемого стаби30лизауора. Стабилизатор содержит тиристорны ключ 1 с блоком 2 гашения, выходной фильтр, состоящий из диода 3 и дрос селя 4, входной фильтр, содержащий конденсаторы 5 и 6, дроссель 7 и ди 8, нагрузку 9. Стабилизатор работает следующим образом. При подключении стабилизатора к источнику питания указанной полярности конденсаторы 5 и б заряжаются до напряжения источника питания. С подачей сигналов управления на сило вой тиристор 1 и схему гашения начи нает протекать ток через дроссель 7, тиристор 1 и дроссель 4. Одновре менно заряжается конденсатор блока гашения за счет энергии, накоплен-. ной в конденсаторе 6. При достижении заданного уровня тока в нагрузке 9 подается сигнал запирания на блок 2 гашения и тиристор 1 закрывается. При этом ток дросселя 4 протекает через нагрузку 9, замыкаясь через диод 3, а ток дросселя 7, замыкаясь по цепи диода 8, подзаряжает конденсатор 6, причем конденсатор б получит после заряда до напряжения источника питания допол нительную порцию энергии примерно равную энергии запасенной в дросселе 7 . Таким образом, подключение ко денсатора б через диод 8 позволяет исключить его из цепи тока нагрузки а следовательно увеличить индуктивность в цепи тока нагрузки (индуктивность дросселя 7, плюс индуктивность дросселя 4). Это позволяет более полно демпфировать импульс тока нагрузки при включении тиристора 1, Кроме того, при увеличении уровня тока нагрузки поля дополнительной энергии, накопленной в конденсаторе б для подготовки блока гашения, увеличивается пропорционально квадрату тока нагрузки.Последнее способствует повышению коммутирующих свойств блока гашения при максимальных токах нагрузки, стабилизатора, а также при изменении величины сопротивления нагрузки Для уменыления пульсаций потребления тока от источника питания подключен фильтрующий конденсатор 5 При падении тока в грузке 9 (по цеп диод 3, дроссель 4, нагрузка 9) ниже заданного уровня подается сигнал управления на тиристор 1 и сигНал подготовки блока 2 гашения. Тиристор 1 при этом открывается и в цепи нагрузки начинает расти ток. Процесс стабилизации тока нагрузки продолжается. Таким образом, предлагаемая схема импульсного стабилизатора тока поз воляет более активно использовать элементную базу устройства, с целью стабилизации тока нагрузки и повысить надежность -коммутации силового тиристора за счет синхронного ввода дополнительной энергии в коммутационный контур при/увеличении тока нагрузки. Применение предлагаемого устройства позволит решить ряд технических задач при создании источников питания для дуговых и газоразрядных приборов, сопротивление цепи нагрузки которых изменяется в широких пределах. I Формула изобретения Импульсный стабилизатор постоянного тока, содержащий включенные последовательно в одну из силовых шин входной LC-фильтр, тиристорный ключ и выходной фильтр, состоящий из обратного диода и последовательно включенного дросселя, и блок гашения тиристорного ключа, отличающийс я тем, что, с целью повышения стабильности тока нагрузки и повышения коммутационной способности тиристорного ключа, в него введены диод и конденсатор, причем введенный диод включён между выходом дросселя LC-фильтра и одним из выводов конденсатора того же фильтра, входные выводы блока гашения тиристорного ключа подключены параллельно этому конденсатору, а введенный конденсатор подключен ко входным выводам стабилизатора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Булатов О.Г., Иванов B.C. Стабилизированный по среднему и мгновенному значениям, тока источник питания газоразрядных приборов , - Сб. Применение полупроводниковых приборов в преобразовательной технике Чувашский государственный университет им. И.Н.Ульянова, Чебоксары, 1976. 2.Авторское свидетельство СССР 408432, кл. Н 02 М 3/135, 1973.

-Ct

Г

-j- 5

5 7

S3

.J