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

Устройство относится к преобразо вателям постоянного напряжения и мо- жет быть использовано в качестве источника питания радиоаппара туры, гальванически не связанной с сетью, переменного тока.

Известны тиристорные преобразователи с трансформаторным выходом и широтно-игмпульсным регулированием выходного напряжения, в которых энергия первичного источника питания передается в цепь нагрузки на этапе включенного состояния силового тиристора. 1.

Недостаток таких устройств - сравнительно невысокая надехшость/ связанная с возникновением выбросов напрржения на анодах тиристоров, обусловленных прерыванием тока в индукттЬности рассеяния трансформатора.

Наиболее близок к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату тиристорный преобразователь постоянного напряжения в постоянное, содержащий два или несколько тиристоров, соединенных с соответствующими обмотками дросселя- трансформатора. Каждая образованная таким образом ячейка шунтирована блокировочным конденсатором, обеспе ивающим снижение выброса напряжения на аноде каждого тиристора в число раз, равное числу ячеек 21.

Основными недостатками известного устройства являются сравнительно низкий КПД, обусловленный потерями мощности в силовом тиристоре, вызванными выбросшии напряжения на индуктивности рассеяния трансформатора,

10 и уве 1ичение массы и габаритов устройства, связанное с необходимостью использования большого числа активных приборов и значительным постоянным подмагничиванием сердечника тран15сформатора .

Цель изобретения - повышение КПД и улучшение массогабаритных показателей устройства путем ограничения выброса напряжения на аноде тирис20тора и уменьшения постоянного подмагничивания сердечника трансформатора .

Указанная цель достигается тем, что в преобразователе постоянного

25 напряжения в постоянное, содержащее основной тиристор, последовательно соединенный с отсекающим диодом и шунтированный обратным диодом, параллельно которому подключен контур

30 конденсаторной коммутации, состоя ДНИ из последовательно соединенных киммутируицих дросселя, конденсатора и тиристора, шунтированного обратным диодом и резистором, трехобмоточный. трансформатор с двумя первичными и одной вторичной обмотками, к выводам которой через однополупериодный выпрямитель с фильтром .подключена нагрузка, одна из первичных обмоток соединена началом с положительном выводом источника питания и анодом отсекающего диода н шунтирована последовательной цепочкой из блокировоч ного конденсатора и рекуперационного диода, катодомподключенного к nojioжительнрму выводу источника питания, а другая первичная обмотка началом подсоединена к катоду основного тиристора, а концом - к общей точке соединения олокировочного конденсатора и рекуперационного диода. На чертеже приведена принципиальная схема преобразователя. Схема содержит .основной тиристор 1, катодом соединенный с отрицательным выводом источника питания и шунтированный обратным диодом 2, контур принудительной коммутации основного тиристора, содержащий тиристор 3, диод 4, резистор 5, дроссель 6 и кон денсатор 7, трансформатор 8, первичная обмотка 9 которого началом присоединена к положительному выводу ис точника питания, а концом - через отсекающий диод 10 к аноду силового тиристора 1. Начало другой первичной обмотки 11 соединено с отрицательным полюсом источника питания, а конец с анодом рекуперационного диода 12, катодом соединенного с началом первичной обмотки 9. Анод диода 12 соединен с концом первичной обмотки 9 при помощи блокировочного конденсатора 13. Вторичная обмотка 14 соединена со входом цепи 15, содержащей диод 16, накопительный дроссель 17 и конденсатор 18, при помощи выпрямительного диода 19. Устройство работает следукяцим образом. При включении тиристора 1 включается диод 19 и энергия первичного источника питания передается в цепь нагрузки и накапливается в дросселе 17 и конденсаторе 18, При включении Тйристора 1 с помощью контура принудительной коммутации 2-7 ток дроссеАя 17 замыкается через диод 16, а энергия, накопленная в трансформаторе 8 и,индуктивности рассеяния,возвращается в первичный источник. При этом выброс напряжения на аноде тиpHCTOpa фиксируется на уровне удво енного напряжения питания. Заряд блокировочного конденсатора 12 от источника питания происходит в промежутке времени восстановления тиристора 1 через обмотки -9 и 1L. Таким образом, напряжение на силовом тиристоре жестко ограничено на уровне удвоенного напряжения питания, а постоянное подмагничивание сердечника трансформатора не.зависит от тока нагрузки и может быть сведено к минимуму посредством выбора со.ответствующей- величины индуктивности намагничивания. Резистор 5 служит .для увеличения тока заряда конденсатора 7 и выбирается достаточно высокоомным. Диод 10 препятствует разряду конденсатора 7 через источник питания и обмотку 11. Формула изобретения Преобразователь постоянного напряжения в постоянное, содержащий основной тиристор, последовательно соединенный с отсекающим диодом и шунтированный обратным диодом, параллельно которому подключен контур конденсаторной коммутации, состоящий из последовательно соединенных коммутирующих дросселя, конденсатора и тиристора, шунтированного обратным диодом и резистором, трехобмоточный трансформатор с. двумя первичными и одной вторичной обмотками, к выводам которой через однополупериодный выпрямитель с -фильтром подключена нагрузка, отличающийся тем, что, с целью улучшения энергетических показателей, одна из первичных обмоток указанного трансформатора соединена началом с положительным выводом источника питания и анодом отсекающего диода и шунтирована последовательной цепочкой из блокировочного конденсатора и рекуперационного диода, катодом подключенного к положительному выводу источника питания, а другая первична я обмотка началом подсоединена к катоду основного тиристора, а концом - к общей точке соединения блокировочного конденсатора и рекуперационного диода. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Ромаш Э.М. Тиристорные преобразователи постоянного тока. М., 1973, с.104, рис.6.8. 2, .Патент Японии № 50-39808, кл. Н 02 М 3/10.