Импульсный усилитель мощности с последовательной коммутацией Советский патент 1982 года по МПК H03K17/56 

(54) ИМПУЛЬСНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ МОЩНОСТИ

С ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЙ КОММУТАЦИЕЙ

1

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве выходного каскада в тиристорных преобразователях постоянного напряжения в переменное (импульсное).

Известны импульсные усилители мотности, в которых коммутация рабочего тиристора осуществляется с помсшью предварительно заряженного конденсатора, подключенного параллельно первичной обмотке импульсного трансформатора через коммутирующий тиристор, при этом .вторичная обмотка импульсного трансформа- . тора включена последовательно с коммутируемой цепью tl.,5

Недостатком этого импульсного усилителя является большое время подготовки к работе из-за длительного переходного процесса при включении.

Наиболее близок к предлагаемому го импульсный усилитель мсштжтн с последовательной коммутацией, содержащий подключенные к источнику постоянного напряжения послеаовательно соединенные

зарядный дроссель, вспомогательный. . тиристор и электростатический накопитель эйёргии, шунтированный двумя электрическими цепями, первая из которых образована последовательно соединенным первым вентилем и первым дросселем, а вторая - вторым вентилем, вторым дросселем,,и вспомогательным тиристором, который совместно с первым вентипем по отношению к источнику постоянного напряжения в проводящем направлении, а второй вентиль - в непроводящ0 «, и коммутируемую цепь, например, в виде последовательно соединенных основного тиристора и нагрузки, шунтированной диодом, причем коммутируемая цепь подключена к источнику постоянного напряжения через первый дроссель С21

Недостатки этого импульсного усилителя мощности - большие установленная мощность и по:фебление энергии, обусловленные тем, что уровень запасаемой в электростатическом накопителе энергии должен быть достаточным, чтобы напряжение Ни нем превышало напряжение источника писания коммупфуемой цепи в течение времени восстановления основных гиристо ров. Цель изобретения - уменьшение ус гановленной мощносги и потребления . Указанная цель достигается тем, что в .импульсном усилителе мощности, содержащем подключенные к источнику постоян Ного напряжения последовательно соединен ные зарядный дроссель, вспомогательный тиристор и электростатический накопитель энергии, шунтированный двумя электрическими цепями, первая из которых образована последовательно соединенными первым вентилем и первым дросселем а вторая - вторым вентилем, вторым дросселем и вспомогательным тиристором , который совместно с первым вентилем включен по отношекгао к источнику посто янного напряжения в проводящем направл нии, а второй вентиль -в непроводящем, ком мутируемую цепь, например, в виде последовательно соединенных основного тирист ра и нагрузки, шунтированной диодом, второй дроссель включен последовательно между зарядным дросселем и вспомогательным Т5фистором, а коммутируемая цепь подключена параллельно последовательно соединенным вспомогательному тиристору и электростатическому накопителю энергии. На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого импульсного усилителя мощности. Импульсный усилитель мощности содер жит электростатический накопитель I энергии, шунпфованный двумя электрическими цепями, первая из которых образована последовательно соединенными первым вентилет 2 и первым дросселем 3, а вторая - вторым венткл© 4, вторым дросселем 5 и вспомогательным тиристор Ж4 6. Источник 7 питания через зарядный дроссель 8 и второй дроссель 5 подключен в прямом направлении к коммутируемой цепи 9, например, в виде последовательно соединенных основного тиристора ip и нагрузки 11, шунтирован иой обратным диодом 12. Импульсный усюштель мсяаности ра ботает следукиаим образом. При вкпюче1ши вспомогатеяьвого тири txjpa 6 электростатический накопитель I энергии перезаряжается по пепи: второй вевтвль 4 - обмотка второго дросселя 5 вспомогательный тиристор 6. При этом происходит выключ ше коммутируе мой цепи 9, так как к основному тиристору Ю через вентиль 2 и вспомогательный тиристор 6 пр1гкладываегся в обратном направлении напряжение элекгрЬстаткческого накопителя 1 энергии. Одновременно офазуётся следующая цепь: положительный полюс источника 7 питания - зарядный дроссель 8 второй вентиль 4 - отрицательный погаос источника 7 питания. Так как в этот момент череез второй вентиль 4 протекает большой ток перезаряда электросгатического накопителя I, он смоцен в провод5Ш ем направлении. Ток зарядного дросселя 8 начинает возрастать, оставаясь, однако, в течение части полупериода небольшим из-за большой электромагнитной постоянной дросселя 8, Когда ток перезаряда начинает уменьшаться и становится равным току зарядного дросселя 8, ток второго вентиля падает до нуля и он закрывается, В этом случае электростатический накопитель I энергии перезаряжается по цепи: положительный полюс источника 7 питания, - зарядный дроссель 8 второй дроссель 5 - вспомогательный тиристор 6 - отрицательный полюс источника 7 питания. Когда ток в этом контуре реверсирует, вспомогательный тиристор 6 запирается. Перезаряд электростатического накопителя I энергии первый вентиль 2 и первый дроссель 3 начинается сразу же после того, как напряжение на электростатическом накопителе I меняет свою полярность на обратную по отношению к изображенной на чертеже и заканчивается, когда ток в этом контуре начинает реверсировать. В следуклций такт коммутации, который начинается включением вспомогательного тиристора 6, процессы повторяются. Ввиду того, что второй дроссель 5 включен межау зарядным дросселем 8 и вспомогательным тиристором 6, а коммутируемая цепь 9 подключена параллельно последовательно соединенны 1 вспомогательному тиристору 6 и электростатическому накопителю I контур обратного тока основного тиристора Ю, который образуется при выключении коммуТ1фуемо цепи 9, через вентиль 12, минуя |Нагрузку II, в отличие от известных 1импульсных усилителей мсядности, не содеряшт источника 7 питания, Вследст- , вне этого напряжение на электростатическом накопителе энергии, которое в известных импульсных усилителях мощности превышает напряжение источника постоянного напряжения, существенно меньше, что обуслов-