Преобразователь постоянного напряжения

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 09 111) З 151) Н 02 М 3/135 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРпо делАм изОБРетенийи ОтнРытийОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ЯЬ 41;фЬ уд авиационе ник Вы я етельство СССР24-07,81. и(71) Уфимский ордена Ленинаный институт им. Орджоникиз(56) 1. Чиженко И.М. Справопреобразовательной технике.школа", 1974, с. 264.2. Авторское свидо заявке Ф 3369791/л. Н 02 М 3/135, 19(54) (57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий три основные цепочки, каждая из которых состоит из последовательно соединенных накопительного индуктивного элемента и рабочего тиристора, катод которого соединен с первым выходным выводом, являющимся общим с одним из входных выводов, его анод через диод соединен со вторым выходным выводом, а параллельно рабочему тиристо-,ру включены последовательно соединенные обратный диод и индуктивныйэлемент, дополнительные тиристоры,каждый из которых соединен анодомс анодом соответствующего рабочеготиристора и катодом соответствующего обратного диода, а катодом - содной из обкладок коммутирующегоконденсатора, другая обкладка которого соединена с первым выходнымвыводом, причем параллельно коммутирующему конденсатору включенавспомогательная цепочка из последовательно соединенных вспомогательных тиристоров и индуктивного элемента, а параллельно выходным выводам включен выходной конденсатор,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью уменьшения весогабаритныхпоказателей и повышения надежности,свободный конец индуктивного элемента каждой из указанных основныхцепочек соединен с катодом дополни-тельного диода, анод которого соединен с другим входным выводом.Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть исполь. зовано во всех областях народного хозяйства, где требуется преобразование электроэнергии. 5Известен преобразователь напряжения, содержащий выходной импульсный трансформатор, к первичной обмотке которого подключены два тиристора, которые через дроссель подключены к источнику тока. к выходу этих же обмоток подключены обратные диоды, параллельно к выходному импульсному трансформатору подключен конденсатор Я .15Недостатками такого преобразователя напряжения являются двойное преобразование энергии и большие габариты вследствие использования трансформатора. 20Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату, является преобразователь постоянного напряжения, содер жащий триосновные цепочки, каждая из которых состоит из последовательно соединенных накопительного индуктивного элемента и рабочего тиристора, катод которого соединен с пер" вым выходным выводом, являющимся общим с одним из входных выводов, его анод через диод соединен со вторым выходным выводом, а параллельно рабочему тиристору включены последо 35 вательно соединенные обратный диод и индуктивный элемент, дополнительные тиристоры, каждый из которых соединен анодом с анодом соответствующего рабочего тиристора и като 40 дом соответствующего обратного диода. а катодом - с одной из обкладок коммутирующего конденсатора, другая обкладка которого соединена с первым выходным выводом, причем парал 45 лельно коммутирующему конденсатору включена вспомогательная цепочка из последовательно соединенных вспомогательных тиристоров и индуктивного элемента, а параллельно вы 50 ходным выводам включен выходной конденсатор.12.Недостатками известного устройства являются большие весогабаритные показатели и стоимость вследствие использования коммутирующего конденсатора большой емкости,недостаточно высокая надежность,Целью изобретения является уменьшение весогабаритных показателей и повышение надежности преобразователя постоянного напряжения .Поставленная цель достигается тем, что в преобразователе постоянного напряжения, содержащем три основные цепочки, каждая из которых состоит из последовательно соединен" ных накопительного индуктивного элемента и рабочего тиристора, катод которого соединен с первым выходным выводом, являющимся общим с одним из входных выводов, его анод через диод соединен со вторым выходным выводом, а параллельно рабочему тиристору включены последовательно соединенные обратный диод ииндуктивный элемент, дополнительные тиристоры, каждый из которых соединен анодом с анодом соответствующего рабочего тиристора и катодом соответствующего обратного диода, а катодом - с одной из обкладок коммутирующего конденсатора. другая обкладка которого соединена с первым выходным выводом, причем параллельно коммутирующему конденсатору включена вспомогательная цепочка из последовательно соединенных вспомогательных тиристоров и индуктивного элемента, а параллельно выходным выводам включен выходной конденсатор, свободный конец индуктивного элемента каждой из указанных основных цепочек соединен с катодом дополнительного диода, анод которого соединен с другим входным выводомНа чертеже изображена схема преобразователя постоянного напряжения,Преобразователь постоянного напряжения состоит из трех цепочек, каждая иэ которых включена параллельно . входным выводам и состоит из последовательно соединенных диода 1 (2 и 3) накопительного индуктивного элемента 4 (5 и 6) и рабочего тиристора 7 (8 и 9), параллельно которому вклю" чены последовательно соединенные обратный диод 10 (11 и 12) и индуктивность 13 (14 и 15), тиристор 16 (17 и 18) и коммутирующий конденсатор 19, параллельно последнему подключены вспомогательный тиристор 20 и вспомогательная индуктивность 21, параллельно рабочему тиристору 7 (8 и 9) через дополнительный диод 22123 и 24) подключены параллельно соединенные выходной конденсатор 25 н нагрузка 26 .Преобразователь постоянного напря жения работает следующим образом.,Необходимо первоначально зарядить коммутирующий конденсатор 19 путем о открывания дополнительного тристора 16 (17 и 18). После заряда коммутирующего конденсатора 19 тиристор 1 О16 закрывается. После закрывания тиристора 16,открывается рабочий тиристор 7 и вспомогательный тиристор ,. 20. При открывании рабочего тиристора 7 на накопительном индуктивном 15элементе 4 накапливается магнитная энергия, а при открывании вспомогательного тиристора 20 коммутирующий конденсатор 19 заряжается на обратную полярность по цепи: коммутирую щий конденсатор 19 - вспомогательный тиристор 20 - индуктивный элемент 21. После открывания рабочего тиристора 7 в определенной последовательности открываются рабочие тиристоры 25 8 и 9, при этом происходит накоп. ление энергии на накопительных индуктивных элементах 5 и 6. В дальнейшем открывается тиристор 16, его открывание приводит к зак рыванию рабочего тиристора 7, в это время другие рабочие тиристоры 8 и 9 остаются открытыми, так как обратное напряжение прикладывается первоначально только к рабочему тиристору 7, так как ток через накопительные индуктивные элементы4-6 не может измениться скачком, и дополнительно введенные диоды 2 и 3 препятствуют протеканию тока коммути 40 рующего конденсатора 19 через обратные диоды 11 и 12 и индуктивности 14 и 15. Обратное напряжение на рабо" чих тиристорах не возникает, следовательно, рабочие тиристоры 8 и 9остаются открытыми. Поэтому всепервоначальное обратное напряжениеприкладывается к рабочему тиристору 7 и закрывает егоНакопленнаяна накопительном индуктивном элементе 4 энергия после закрывания рабочего тиристора 7 отдается через диод22 нагрузке 26 и вспомогательномуконденсатору 25, После .отдачи дополнительной энергии рабочий тиристор 7 открывается. При этом напряжение на нагрузке 26 в несколькораз превышает напряжение источникапитания. Работа в двух других цепочках происходит аналогично работепервой цепочки. В сравнении с базовым объектом, в качестве которогопринят многофазный тиристорный широтно-импульсный преобразователь 1предлагаемое устройство позволяетуменьшить вес, габариты, стоимостьустройства, повысить его КПД и надежность за счет введения диодов.Введение диодов препятствует перезаряду коммутирующего конденсаторапри закрывании одного из рабочихтиристоров через обратные диоды двухдругих цепочек, что препятствуетвозможному ложному закрыванию рабочих тиристоров. Это приводит к увеличению надежности схемы. Кроме того, перезаряд коммутирующего конденсатора через другие цепи создает ненужные для работы схемы дополнительные потери, и этот перезарядтребует дополнительной емкостидля коммутирующего конденсатора,в которой также нет необходимости,так как приводит к увеличению габаритов, веса и стоимости преобразователя постоянного напряжения .