Преобразователь напряжения

ицУ 826 б 4 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Сова СоветскихСоциалистических 1 Реоиублик К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬ олнительное к т. свид-в 1) М,Кл Заявлено 21.11,77 (21) 2547576/24-07 2 М 3/335// 02 М 7/537 вки Ме присоединением Государственный комите 23) Приоритет43) Опубликовано 30.07.80, Бюллетень Ке СССРелам изобретен и открытий(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ ователь имеет не- а влияния коротиз ячеек на рабоедовательно, пре(45) Дата опубликован Изобретение относится к электротехнике, а более конкретно - к преобразователям напряжения постоянного тока одного уровня в напряжение постоянного и переменного токов другого уровня, и может быть использовано для питания генераторов плазмы, импульсных тиратронов и др.Известны преобразователи напряжения для питания неодновременно работающих нагрузок по постоянному и переменному токам, в которых для создания напряжения постоянного и переменного токов используются отдельные преобразователи Ц, Преобразователь основан на параллельной работе преобразовательных ячеек по переменному току с выравнивающими трансформаторами.Однако такой преобразвысокую надежность из-зкого замыкания в однойту остальных ячеек и, слобразователя в целом.Наиболее близким по технической сущности является преобразователь, содержащий и преобразовательных каналов, каждый из которых состоит из инверторной ячейки, одни силовые электроды транзисторов которой соединены и подключены к первому входному выводу преобразователя, а другие - к концам первичной обмотки первого трансформатора, а средний вывод последней связан со вторым входным выводом, причем одноименные концы первичной обмотки трансформатора через основные диоды связаны с одноименными концами первичной обмотки второго трансформатора, средний вывод которой через ключ подсоединен ко второму входному выводу, а вход инверторной ячейки подсоединен к одному из выходов задающего генератора, и предохранитель,Недостатком известного преобразователя является его ненадежная работа на нагрузки переменного тока, так как при выходе из строя преобразовательной ячейки соответствующая нагрузка обесточивается.Цель изобретения - повышение надежности и расширение функциональных возможностей преобразователя.Указанная цель достигается тем, что преобразователь напряжения для питания нагрузок по постоянному и переменному токам, содержащий и преобразовательных каналов, каждый из которых состоит из инверторной ячейки, одни силовые электроды транзисторов которой соединены и подключены к первому входному выводу преобразователя, а другие - к концам первичной обмотки первого трансформатора, а средний вывод последней связан совторым входным выводом, причем одноименные концы первичной обмотки трансформатора через основные диоды связаны с одноименными концами первичной обмотки второго трансформатора, средний вывод которои через управляемый ключ подсоединен ко второму входному выводу, а вход ииверторной ячейки подсоединен к одному из выходов задающего генератора, и предохранитель, преобразователь снабжен дополнительными диодами, каждый из которых соединен согласно-последовательно с одним из основных диодов, а общие точки соединения основного и дополнительного диодов, подсоединенных к одноименным концам первичных обмоток первого и второго трансформаторов всех и каналов, объединены.Кроме того, между средним выводом первичной обмотки первого трансформатора и вторым входным выводом включен предохранитель.На чертеже изображена электрическая схема преобразователя напряжения. Для простоты пояснения работы устройства количество каналов, а следовательно, и количество преобразовательных ячеек и согласующих трансформаторов, и нагрузок по переменному току выбрано равным двум,Преобразователь напряжения содержит задающий генератор 1, преобразовательные ячейки 2, 3, коммутирующие транзисторы 4 - 7 преобразовательных ячеек 2, 3, источник 8 напряжения постоянного, тока, питающий задающий генератор 1 и преобразовательные ячейки 2 и 3. Нагрузка 9 по постоянному току через управляемый ключ 10 подсоединена к параллельно включенным на выходе выпрямителям 11, 12, на входы которых подается переменное напряжение со вторичных обмоток 13, 14 трансформаторов 15, 16 соответственно. Первичные полуобмотки 1 - 20 трансформаторов 15, 16 соединены с эмиттерами транзисторов 4 - 7 и катодами вспомогательных диодов 21 - 24 и имеют общие точки, которые через предохранители 25, 26 подключены к источнику 8 напряжения постоянного тока. Аноды разделительных диодов 21 - 24 попарно объединены и подключены к соединенным вместе катодам разделительных диодов 27 - 30 соответственно, Аноды диодов 27, 29 подключены к входу выпрямителя 31, а аноды диодов 28, 30 - к входу выпрямителя 32, выходы которых соединены параллельно и питают нагрузку 33 постоянным током. Одновременно разделительные диоды 27 - 30 подключены к первичным полуобмоткам 34 - 37 трансформаторов 38, 39 соответственно, От вторичных обмоток 40, 41 трансформаторов 38, 39 осуществляется питание нагрузок 42, 43 переменным током. Общие точки первичных полуобмоток 34 - 37, согласующих трансформаторов 38 и 39 через управ 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 ляемые ключи 44 и 45 подключены к точке соединения предохранителей 25 и 26 и источника 8 питания.Преобразователь напряжения работает следующим образом.Задающий генератор 1 вырабатывает переменное напряжение прямоугольной формы и управляет работой транзисторов 4 - 7 так, что в один полупериод насыщены транзисторы 4 и 6, а в другой - транзисторы 5 и 7. При этом напряжение 8 источника постоянного тока в один полупериод прикладывается к первичным полуобмоткам 17, 19 трансформаторов 15 и 16, а в другой - к первичным полуобмоткам 18, 20 тех же трансформаторов. Переменное напряжение со вторичных обмоток 13, 14 трансформаторов 15, 16 через выпрямители 11 и 12 поступает на нагрузку 9 при замкнутом управляемом ключе 10. При этом управляемые ключи 44 и 45 нагрузок 42, 43, 33 разомкнуты.Организация переменного напряжения осуществляется следующим образом.Управляемый ключ 44 замкнут, В один полупериод (транзисторы 4 и 6 насыщены) напряжение полуобмоток 18, 20 трансформаторов 15, 16 через разделительные диоды 22, 24 и 29 предохранителя 25 и 26 и замкнутый ключ 44 прикладывается к полу- обмотке 35 согласующего трансформатора 38. В другой полупериод.(транзисторы 5 и 7 насыщены) напряжение полуобмоток 17, 19 трансформаторов 15 и 16 через разделительные диоды 21, 23 и 27, предохранители 25, 26 и замкнутый ключ 44 прикладывается к полуобмотке 34 согласующего трансформатора 38. В результате переменное напряжение обмотки 40 трансформатора 38 питает нагрузку 42.Переменное напряжение на нагрузке 43 организуется аналогичным образом, как и в предыдущем случае, при замкнутом управляемом ключе 45,Наличие диодов 21 - 30 и предохранителей 25 и 26 обеспечивает устранение влияния короткого замыкания в любом из транзисторов 4 - 7 или в любом из трансформаторов 15, 16, 38, 39 на работу преобразователя напряжения. Одновременная работа нагрузок 9, 33, 42, 43 возможна, но при этом суммарная мощность в нагрузках не должна превышать максимально допустимую для преобразовательных ячеек,Соединение преобразовательных ячеек параллельно по постоянному току и одновременно параллельно по переменному току расширяет функциональные возможности преобразователя и улучшает надежность системы,Формула изобретения1. Преобразователь напряжения для пи. тания нагрузок по постоянному и перемен. ному токам, содержащий и преобразовааказ 1223/1 б Изд.390ПО Поиск Государственного комитет113035, Москва, Ж.З Тираж 798 ПодписноеСССР по дедам изобретений и откргят 1 гй Раушская наб., д. 4/5 пография, пр. Сапунова тельных каналов, каждый из которых состоит из шгвсрториой ячейки, одни силовые электроды транзисторов которой соединены и подключены к первому входному выводу прсоб 1 р 11 зов 11 теля, а другие - к концам первин 1 ой обмотки первого трансформатора, а средний вывод последней связан со вторим входным вьиодом, причем ОднО- именные концы первичной обмотки трансформатора через основныс диоды связаны с одноименными концами первичной обмотки второго трансформатора, средний вывод которой через управляемый ключ подсоединен ко второму входному выводу, а вход инверторной ячейки подсоединен к одному из выходов задающего генератора, и предохранитель, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и расширения функциональных возможностей, он снабжен дополнительными диодами, каждый из которых соединен согласно-последовательно с одним из основных диодов, а общие точки соединсния основно 1 о и дополнительного диодов, подсосдинснных к одноименным концам псрвнчных обмоток первого и второго трансформаторов всех и 5 каналов, обьединепы.2. Преобразователь по и. 1, о тл п ч а ющ и й с я тем, что между средним выводом первичной оомотки первого трансформатора и вторым входным выводом включен предохранитель. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Толстоухов А. С. и др. Параллельная15 работа статических преобразователей наобщую сеть переменного тока. В сб. Проектирование устройств элс тропитания иэлектропривода, Т. 1. Москва, Энергия,1973.2. Вепзоп 1. Оее 1 оргпеп 1 апс 1 1 еЖпд о 1а 111 дЫ рго 1 о 1 уре оп йгизгег Рожег Сопс 11- 11 опег. А.З.А.Арарег, 190,649, р. 1 - 13.