Преобразователь постоянного напряжения в постоянное

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДВЯДЬСТВУ Союэ Советских Социалист мценских Республики 680116 1) Дополнительное к а22) Заявлено 09.04.75 присоединением заявк т. свид.ву1) 2123190/24.07 1) М. Кл Н 02 М 3/13 сударстееиный комитет СССР по делам изобретений и открытий(088,8) писания 15,03.7 а опубликов 2) Авторы изобрете Б. А. скин и Е, В. Ярославцев Томский ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт имени С. М. Киро 71) Заяв ГО НАПРЯЖЕН ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТ В ПОСТОЯННО2 Изобретение относится к преобразовательной технике, а именно, к преобразователям постоянного напряжения в постоянное с последовательной принудительной конденсаторной коммутацией силового тиристора, и может быть использовано в преобразователях и регуляторах по. стоянного напряжения различных источников питания, электропривода постоянного тока и др,Известен преобразователь, который содержит силовой тиристор, коммутирующие дроссель, тиристор и конденсатор. Напряжение на коммутирующем конденсаторе, следовательно, комму тационная спосооность преобразователя сильно зависит от режима работы прЬобразователя, а частота перезаряда конденсатора равна частоте работы силового тиристора 1.Для обеспечения нормальной комму ка требуется завышение установленнои сти коммутирующего конденсадра, а х е перезаряды конденсатора приводят к ю Наиболее близким по техническои сущности и достигаемому результату к изобретению является преобразователь постоянного напряжения в постоянное, содержащий соединенные последовательно силовой тиристор и коммутирую.щий дроссель с двумя обмотками, а также ко мутирующие конденсатор и тиристор, связанные со вторичной обмоткой дросселя, причем заряд 5 коммутирующего конденсатора происходит понезависимой цепи дозаряда от отдельного источника 2.В известном преобразователе заряд коммути.рующего конденсатора происходит в интервале В между коммутациями, а разряд - при коммутации силового тиристора. Таким образом, часто.та напряжения на конденсаторе равна частоте работы силового тиристора. Коммутирующий конденсатор используется в таком преобразова.теле неполностью, так как полезно использует.ся только интервал разряда конденсатора.Целью изобретения являются улучшение массогабаритных показателей преобразователя за счет более полного использования коммутирующего конденсатора, т.е. использования для коммутации как этапа разряда конценсатора, так и этапа его заряда (перезаряца), а также повышение КПД680116 3Для этого в преобразователь постоянного напряжения в постоянное, содержащий связанный со входным и выходным выводами силовой тиристор, соединенный последовательно с первич. ной обмоткой коммутирующего дросселя, коммутирующие конденсатор и тиристор, связанные со вторичной обмоткой коммутирующего дрос. селя, а также цепи подзаряда коммутирующего конденсатора, дополнительно введен второй коммутирующий тиристор, а вторичная обмотка 10 дросселя выполнена со средним выводом, при. чем коммутирующий конденсатор включен между средним выводом обмотки дросселя и отрицательным входным выводом, один иэ крайних выводов обмотки дросселя соединен с отрицательным входным выводом через первый ком. мутирующий тиристор, включенный в обратном направлении, а другой - через второй комму. тирующий тиристор, включенный в прямом направлении, а положительный входной вывод и 20 средняя точка обмотки дросселя соединены через подзарядный тиристор.На чертеже изображен предложенный преобразователь.Он содержит силовый тиристор 1, коммути рующий дроссель 2 с первичной 3, вторичными 4, 5 и дополнительной 6 обмотками, коммутирующий конденсатор 7, коммутирующие тиристоры 8, 9, подзаряцный резистор 10, дополнительньй диод 11, нагрузку 12, 30Преобразователь работает следующим образом,В исходном состоянии начальное напряжение на конденсаторе 7 имеет полярность, указанную на чертеже, При отпирании тиристора 1 по цепи нагрузки протекает ток, Для эапирания тиристора отпирают тиристор 8, при этом ко вторичной обмотке дросселя 2 прикладывается на. пряжение конденсатора 7. Это напряжение трансформируется в первичную обмотку таким образом, что к катоду тиристора 1 прикладывает ся положительный потенциал, При этом тиристор 1 запирается,.а конденсатор 7 перезаряжается через обмотку 4 дросселя 2 до напряжения, полярность которого противоположна исходной, а величина - зависит от тока нагрузки. Про цесс перезаряда заканчивается, когда ток лере- зарядного контура уменьшается до нуля, и тирис.тор 8 запирается. В течение следующего такта работы преобразователя вновь отпирается силовой тиристор 1,однако для его запирания отпирают тиристор 9,При этом напряжение конденсатора 7 прикладывается к обмотке 5 дросселя 2, что также приводит к запиранию тиристора 1, По окончаниипроцесса перезаряда тиристор 9 запирается, а наконденсаторе 7 вновь устанавливается напряжение, имеющее полярность, указанную на черте.же,4При больших токах нагрузки напряжение на коммутирующем конденсаторе может достигать значительной величины. Для ограничения этого напряжения на некотором уровне используется дополнительная обмотка 6 дросселя и диод 11. Диод 11 отпирается, когда напряжение конденсатора 7, приведенное к обмотке 6, становится равным напряжению источника питания, Тем самым напряжение на конденсаторе ограничивается на заданном уровне.Таким образом, применение двухтактного ре жима работы коммутирующего конденсатора позволяет избежать холостых перезарядов и тем самым повысить КПД преобразователя. Кроме того, уменьшение в 2 раза частоты перезаряда конденсатора по отношению к частоте работы тиристора 1 позволяет улучшить массогабаритные показатели преобразователя за счет более полного использования установленной мощности конденсатора,Формула изобретения 1. Преобразователь постоянного налряжешыв постоянное, содержащий связанный со входным и выходным выводами силовой тиристор,соединенный последовательно с первичной обмоткой коммутирующего дросселя, коммутиру.юшие конденсатор и тиристор, связанные совторичной обмоткой коммутирующего дроссе.ля, 1 также цепи подзаряда коммутирующегоконденсатора, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью улучшения массогабаритных показателей и повышения КПД, в него дополнительно введен второй коммутирующий тиристор,а вторичная обмотка дросселя выполнена сосредним выводом, ричем коммугирующийконденсатор включен между средним выводомобмотки дросселя и отрицательным входнымвыводом, один из крайних выводов обмоткидросселя соединен с отрицательным входнымвыводом через первый коммутирующий тиристор, включенный в обратном направлении, дру.гой - через второй коммутирующий тиристор,включенньй в прямом направлении, а положи.тельный входной вывод и средняя точка обмотки дросселя соединены через подэарядный ре.зистор,2. Преобразователь по и. 1, о т л и ч а юш и й с я тем, что коммутирующий дроссельимеет дополнительную обмотку, подключеннуючерез диод к входным выводам преобразователя,Источники информации, принятые во внима.ние при экспертизе1, Авторское свидетельство ГР Н 274215,кл,2 Н 02 М 3/135, 1970,2, Бирзниекс Л, В., Импульсные преобразователи постоянного тока. М., "Элер ид,74,с, 182, рис. 8 - 2,б.680116 оставитель А, Сытехред З.Фанта рректор А. Власенко фактор Ю, Челюкано аказ 4807 51 одписное 1 ИИИПИ Г ио делам 113035, Москва, ФилиалП П Патент", г, Ужгород, ул, Проектная Тираж 857 арственного ко изобретений и о - 35, Раушская митета С(СР крьпийнаб., д. 4/5