Магнитно-тиристорный удвоитель частоты Советский патент 1982 года по МПК H02M5/16 

ковых дросселя насыщения, обмотки которых соединены с выводами для подключения источника, питания и зашунтированы цепочками, состоящими .каждая из последовательно соединенных тиристора и диода, причем между общими точками соединения тиристоро и диодов указанных цепочек включен коммутирующий конденсатор, обмоткидросселей соединены по мостовой схеме и дополнительно введена цепочка, состоящая из включенных параллельно входным выводам указанного моста, двух встречно-срединенных диодов, между общей точкой соединения которых и одним из выходных выводов моста включены последовател: но соединенные тиристор и конденсатор, эаьгунтированный резистором.

На фиг Л показан магнитно-тиристорный удв-оителъ частоты.; на фиг.2 даны временные диаграммы, поясняющие принцип его работы.

Удвоитель частоты (фиг.1) содержит источник 1 питания (например, питающую сеть или согласующий трансформатор) , к которому подключены два дросселя насыидения на сердечниках 2 и 3.. Обмотки .4 и 5 .(полуобмотки 4.1,4.2, 5.1, 5.2), расположенные на сердечниках 2 и 3, соединены по мостовой схеме и зашунтированы ключами, состоящими из последовательно-включенных тиристора 6 и диода 7, тиристора 8 и диода 9,. между общими точками которых подключен коммутирующий конденсатор 10 Параллельно входным выводам моста включены два встречно-соединенных диода 11 и 12, а между общей т.очкой их соединения и одним из выходных вьшодов для подключения нагрузки 13 подк.пючены последовательносоединенн.ые тиристор 14 и конденсатор 15, зашунтированный резистором

Принцип работы магнитно-тиристорного удвоителя частоты состоит в следующем.

При положительной полярности напряжения 17 (фиг.2) источника 1 питания (на фиг.1 показана без скобок) в моментс1 0 (фиг. 2) отпирается тиристор G, который совместно с диодом 7 шунтирует полуобмотку 4.1, расположенную на сердечнике 2. Изменение индукции в сердечнике задерживается и он остается насы- -, щенным, так как был насыщен в предыдущем полупериоде.

По образовавшейся цепи: источник 1 питания - диод 7 - тиристор б нагрузка 13 - полуобмотка 4.2 - лоточник 1 питания протекает ток и к нагрузке 13 прикладывается положите ная, полуволна напряжения 18. При угле коммутации oi.-elk-( (фиг. 2) открываются тиристоры 8 и 14. Конденсатор 10, заряженный в предыдущий полупериод напряжения 17 .полярностью , показанной на фиг.1 без скобок, обратным напряжением запирает тиристор 6 и перезаряжается по контуру: обкладка-тиристор 8-нагрузка 13конденсатор 15-тиристор 14-диод 12источник 1 питания-диод 7-обкладка до мгновенного значения напряжения 17 с обратной полярностью, заряжая конденсатор 15. С момента запирания тиристора 6 напряжение 17 Перераспределяется поровну между обмотками 4 и 5, при этом сердечник 2 размагничивается, а серд.ечник 3 продолжает намагничиваться и насыщается при угле . 2)Г-о1)( здесь индексы 1 и 2 при о(., и р относятся, соответственно к сердечникам 2 и 3). Ток меняет направление, протекая, по цепи: источник 1 питанияполуобмотка 5.2 - нагрузка 13 - полобмотка 5.1 - источник 1 питания и к нагрузке прикладывается отрицательная полуволна напряжения 19. По окончании перезаряда коммутирующего конденсатора 10, тиристор 8 запирается, а конденсатор 15 заряжается на резистор 16, подготавливаясь к работе в следующий полупериод. Длительность разрядки конденсатора 15 зависит от величины резистора 16 и может продолжаться в течение полупериода напряжения 17. I

Таким-образом, введение диодов .и тиристора позволяет осуществлять перезаряд коммутирующего конденсатора, а наличие конденсатора - исключить намагничивание сердечников 2 или 3 постоянной составляющей, которая могла бы протекать, например, по контуру: диод 12 - полуобмотка 4.2 - тиристор 14, повысив надежност работы удвоителя частоты.

В начале следующего полупериода напряжения 17 (прио/-1ь) сердечник 2 намагничивается., отпирается тиристор 8, который совместно с диодом 9 закорачивает полуобмотку 5.1 и серденик 3 остается в насыщенном состоянии. Через нагрузку 13, полуобмотку 5.2, источник 1 питания, диод 9, тиристор 8 протекает ток и на нагрузке 13 формируется напряжение 19. В момент о1 1,11 отпираются тиристоры б и 14. Под действием обратного напряжения конденсатора 10 запирается тиристор 8, сердечник 3 размагничивается а сердечник 2 продолжает намагничиваться.. .Конденсатор 10 перезаряжается по контуру: конденсатор 10 тиристор 6 - нагрузка 13 - конденсатор 15 - тиристор 14 - диод 11 источник 1 питания, диод 9 - конденсатор 10 полярностью, приведенной на фиг.1 без скобок, и заряжается конденсатор 15. При угле ТГ-о(ц, сердечник 2- насыщается и ток, меняя