Преобразователь постоянного напряжения

Союз СоветскихСоциалистическимиРеспублик ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 040578 (21) 2611582/24-07 (51)М. КЛ. Н 02 М 7/10Н 05 В 41/29 с присоединением заявки Ио Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытий(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ ыходпреобИзобретение относится к опреобразовательной техники тбыть использовано, например,питания газоразрядных ламп,Известен преобразователь постоянного напряжения, обеспечивающийбестрансформаторное повышение выходного напряжения 1). Однако такойпреобразователь требует полностьюуправляемых комд 1 утирующих элементов,10способных коммутировать цепь с индуктивностью. Известен также преобразователь, содержащий тиристор сцепью коммутации и колебательный кон"тур 12). Это устройство имеет ограниченный уровень выходного напряжения,а наличие узла коммутации снижаетКПД преобразователя.Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности и достигаемому зФФекту являйтся преобразователь 3), содержащий цепь из последовательно соединенных тиристора,дросселя и конденсатора, к которомучерез дополнительный тиристор подключена цепь нагрузки. Третий тиристор включен параллельно дросселю.Недостаток описанного преобраэотеля заключается в ограниченномуровне выходного напряжения и низ ком КПД, так как энергия, накопленияв дросселе, в процессе регулирования выходного напряжения рассеивается на резисторе, включенном последовательно с третьим тиристором.Цель изобретения - повышение вного напряжения и улучшение КПДразователя.Достигается это тем, что в преобразователе, содержащем цепь иэ последовательно соединенных тиристора,дросселя и конденсатора, и второй тиристор, связанный одниМ силовымэлектродом с точкой соединения тиристора и дросселя последовательной цепи,причем выходные выводы преобразователя связаны с одной обкладкой конденсатора непосредственно, а с другой"через разделительный вентиль, другой силовой электрод второго тиристора связан с обкладкой конденсатора, подключенной к выходному выводу преоб. раэователя, причем второй тиристор включен в проводящем по отношению к источнику питания направлении, а разделительный вентиль - в непроводящем, а параллельно выходным выводам преобразователя включен дополнительно введенный конденсеор.Принципиальная схема преобраэо" вателя изображена на чертеже,К входным выводам преобраэователЕ подключен источник питания 1 и последовательная цепь из тиристора 2, дРосселя 3 и конденсатора 4. Между катодом тиристора 2 и входным выво дфм включен тиристор 5. Параллельно конденсатору 4 подключен через раздФлительный вентиль 6 накопительный конденсатор 7. Параллельно конденсатору 7 включена нагрузка 8. для О управления включением тиристоров 2 и 5 служит блок управления 9, формирующий пару импульсов, смещенных относйтельно друг друга на необходимый временной интервал и следующий на 15 определенной частоте,При подключении импульсной нагрузки преобразователь работает следующим образом.При поступлении на управляющий Щ Электрод тиристора 2 импульса с блока управления 9 тиристор 2 включается и конденсатор 4 заряжается синусоидальным током до напряжения, близкого к удвоенному напряжению источника 1. При измерении направления зарядного тока тиристор 2 автоматически включается и фиксирует напряЖение на конденсаторе 4, Затем включается тиристор 5 и конденсатор 4 Начинает перезаряжаться. При равенстве напряжения на конденсаторах 4 и 7 открывается вентиль 6 и энергия, накопленная в дросселе 3 в процессе перезаряда конденсатора 4, перекачивается в конденсаторы 4 и 7 заряжая 35 их до одинакового напряжения полярНостью противоположной полярности источника 1.По окончании обмена энергией между дросселем 3 и конденсаторами 4 и 7 ток через тиристор 5 прек О ращаетоя и тиристор 5 автоматически выключаемся. В первом такте конденсатор 4 заряжается без Учета потерь энергии до напряжени.я Ц =2 Е, а конденсатор 7 до напряжения 0, =ЫФ = О , еде4 ас 1 с,С. е 0 - остаточное напряжение на конденсаторе 4 после его переэаряда. ОстВ следующем такте цикла заряда 50 конденсатора 7 конденсатор 4 зарядит ся до напряжения Ц =2 Е +1, а конденсатор 7 до напряжения41 +1 1 ъиМожно показать, что напряжение на конденсаторах 4 и 7 в первом такте (и - 1,2,3, в) цикла заряда определяется следующими выражениями Ц -2 Е О,О7 1 7э которых следует, что предлагаемыйпреобразователь позволяет многократ Формула изобретения Преобразователь постоянного напряжения, содержащий цепь из последовательно соединенных тиристора, дросселя и конденсатора, подключенную к входным выводам преобразователя, а также второй тиристор,связанный одним силовым электродом с точкой соединения тиристора и дросселя последователь ной цепи, выходные выводы преобраэователя связаны с одной обкладкой конденсатора непосредственно, а с другой - через разделительный вентиль, отличающий с я тем, что, с целью повышения уровня выходного напряжения и улучшений КПд преобразователя, другой силовой электрод второго тиристора связан с обкладкой конденсатора, подключенной к входному выводу преобразователя,причем второй тиристор включен в проводящем по от. ношению к источнику питания направлении, а разделительный вентиль - в непроводящем направлении и выполнен неуправляемым, а параллельно выходным выводам преобразователя включ полнительно введенный конденен доатор. но умножать напряжение источника 1,так как напряжение на накопительномконденсаторе 7 может достигать скольугодно высоких значений.При достижении напряжением на накопительном конденсаторе 7 заданногоуровня блок управления 9 прекращаетподачу импульсов на тиристоры 2 и 5и заряд конденсатора 7 заканчивается. Затем производится разряд конденсатора 7 на импульсную нагрузку 8 ицикл заряда накопительного конденсатора 7 повторяется.Преобразователь может работатьтакже и от источника переменногонапряжения. В этом случае для обеспечения работоспособности преобразователя необходимо, чтобы собственнаячастота колебательного контура былазначительно больше частоты питающегонапряжения, а момент включения тиристора 2 должен быть синхронизирован с определенной фазой перемен-ной ЗДС.Работа преобразователя на непрерывную нагрузку принципиально неотличается от вышеописанной за исключением того, что преобразовательв этом случае работает в непрерывномрежиме, обеспечивая непрерывныйотбор энергии от источника 1 и передачу ее в конденсатор 7 и нагрузку 8.В тех случаях, когда для питаниянепрерывной нагрузки предьявляютсяповышенные требования к качеству питания, преобразователь может содержать Различные фильтровые цепи, включенные между конденсатором 7 и нагрузкой 8,кактор В.Левятов Т Корректор Н.Бабине акаэ 7780/68 Тираа 783 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, 3-35, Рауаская наб д. 4/иал ППП фПатентфф, г. Уигород, ул. Проектная, 4 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе. 1. Патент СшА 9 3263099,кл.307/109,1966.2. Авторское свидетельство СССР 9 421151, кл. Н 05 В 41/34, 1974.