Тиристорный усилитель л\ощности

 

11,: о и и с а H pl зез

Союз Советских

Социалистических

Р есггублик

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зави".имое от авт. свидетельства №вЂ”

Заявлено 05.111.1970 (№ 1408822. 24-7) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет—

Опубликовано 29.1Х.1972. Бюлле-.ень № 29

K.÷ H 03f 3 00

Н 02m 7, 52

Комитет по делгм изобретения и от.::.рнтий при Спеете Миниотрое

СССР

УДК 621.314.57(088.8) Дата опубликования описания 25.Х.!972

Авторы изобретения

T. M Антонова, И. И. Лущиков и А. В. Розанов

Заявитель

ТИРИСТОРНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ МОЩНОСТИ

Изгест ы тиристориые усилители мощности, питаемые от сети постоянного тока, содержащие тиристорный мост, обратный выпрямитель, два коммутирующих трансформатора, выполненных на сердечниках с прямоугольной петлей гистерезиса, конденсатор и блок управления.

Для улучшения регулировочных свойств з предлагаемом усилителе мощности коммут|ирующие трансформаторы содержат по пять 1О обмоток, четыре из которых включены согласно и последовательно с тиристорами в плечах моста, а пятые — встречно, причем нагрузка годключается последовательно с ними.

На фиг. 1 приведена схема описываемого !5 усилителя; на фиг. 2 — диаграмма, поясняюцтая его работу.

Усилитель состоит из симметричного моста на тиристорах 1 — 4, коммутирующих трансформаторов 5 и 6 с обмоткам и 7 — 11 и 12 — 16, соответственно, конденсатора 17, схемы управления 18 и диодной схемы на диодах 19 — 22, предназначенной для защиты тиристоров от перенапряжений, возникающих при коммутации индуктивной нагрузки.

Усилитель работает следующим образом.

При подаче напряжения имитация все тиристоры закрыты, а сердечники находятся в произвольной точке на петле гистерезиса. Когда на управляющие электроды тиристоров 2 и 8 одного плеча моста начинают поступать открываю.цие импульсы, тиристоры открываются и через нагрузку течет ток по цепи: «+» исто шика питания — обмотка 9 — тиристор 8 обмотка 14 — обмотка 16 — сопротивление

28 и а груз к и — обмотка 11 — обмотка 8— тиристор 2 — обмотка 18 — « — » источника питания. Конденсатор 17 заряжается практически до напряжения питания за исключением падения напряжения на открытых тиристорах

2 и 8 и обмотках 9, 14, 8 и 18 насыщенны; трансформаторов 5 и 6. В течение этого времени трансформатор 6 переходит в режим глубокого насыщения, так как все обмоткпт его включены согласно и напряженность поля, со.здаваемая током, проходящим через них, соответствует нахождению сердечника в точке а Ji2 петле гистерезиса (см. фиг. 2). Сердечник трансформатора 5 в это же время находится под воздействием напряженности магнитных полей, создаваемых его обмотками 8, 9 и 11.

Так как обмотки 8 и 9 включены встречно с обмоткой 11 и число витков обмотки 11 больше, чем сумма витков обмоток 8 и 9, то суммарная напряженность от этих обмоток соответствует точке б на петле гистереэиса.

При поступлении управляющего импульса на тиристоры 1 и 4 другого плеча моста последние открываются и в первый момент ток теист по цепи: «+» источшгка питания — об353333!

+0 um

1 и

1

1! (1! ! (,,7,;.. (!

1 ! !

С ->г 1 Состав.(гслв Г. Вотчицев

1 с:.:актор А. 11ейсоченко

;Закан 430!(757 Изд. ¹ 132- Тираж 405 Подписное

11НИИПИ 1>,омитста по дслагк изобрстсиий и QTKp!(T(li! пр:! Совете М:!пиетров СССР

Москва, 71(,-35, Раугиская I((á., д. 4, 5

Тип. Харак. фил. пред. «Патент» мотка 7 — тиристор 1 — оомотка 12 — — ко.(деисатор 17 — обмотка 10 — тиристор 4— обмотка 15 — « — » источника пптаиия. Сердеч(шк трансформатора 6 стремится еще (>(7 II>IIIP. I3CbITEITbCH, так I(3K В CI О Обмотка; протекает ток в том жс направлении. Напря)ке!(ность поля, создаваемая током, !Ij)oTe!(aloщим через обмотии 7 — 11 траисфорк атора 5, иерсмагиичивает его сердечIIII!c из состояния соответствующего условно индукции — Вв, г. состояние, соответствующее индукции

+ В,;. Вследствие изменения магиитиого потока иа обмотках 8 и 9 наводятся э. д. с., которые прикладываются в обратной полярносТН к открытым тиристорам 2 си 8 и закрыгают Е!х.

Время, в течение которого действует об1>атное напряжение иа тиристора:, определяется, в основном, временем !Ilej)e)lail!lv!1!!>3иия сердечи(ка трапсформатора 5 от В,. дo

+В,. Таким образом, зная время закрывания тиристора, можно достаточно просто рассчитать параметры коммутирующи; трансформ аторов.

После закрываиия первоначально открыты . тиристоров 2 !П,) конденсатор 17 перезаряжается до напряжения питания за исключением падения напряжения иа открытых тиристорах 1 и 4 и обмотка.; 7, 10 и 12, 15 трансформаторов 5 и 6. По мере заряда кондеисатора ток проходит через сопротивлеиис

21 иагрузки и обмотки 11 и 16, вызывая этим еще большее i:àñûùåïèå траисформатора 5

Ввид>> ТОГО, что c o Обмоткll 7, 10 и 11 Вкл(0чеиы согласно. Сердеч)шк же трансформатора 6 перек:агиичивается из состояния +В„ в — В,. под действием тока, протекающего В

5 обмотке 16, так как оиа ш<лючеиа встречно .

Обмотками 12 и 15 и имеет большее числ0 гитков. Следователы(о, запираи((с тиристоров происходит Во время перема! Пи:шваиия одного из трансформаторов от — В,, до +В, 10 При поступлени1. "следу(ощ!õ импульсов правле(11(я пcpеклю1!cниp. тll )!!ОTОров 11 В с

I!1)0(ICCC(>I В СХ(. МС П>)ОИСХОДЯТ аlпаЛОГИ IHO.

Таким Образок(, при KO. IT!i T3U(III Tllристоров можно использовать тороидальиые

15 серде пики, обладающие малыми полями рассеивания, что приводит и умеиьшеиию габаритов трансформаторов при коммутации зиачитсльиых токов нагрузки.

П,.) ел(и ет 1(зобр етеии1-;

TII;) I(cT0j7«(i d! уо:!Литель мощности, пита— мый от сети постоянного тока, содержащий

TIIp(IcToj)11ый (к:ост, обратный выпрямитель, два коммутиру)ощи.;. трансформатора, выпол >5> IeIIII((>: иа сердечниках с прямоуголы(ой петлей Гистерсзиса, конденсатор и блок управления, от>1ииагои1ийся тем, что. с I. åëü!0 улуч-! и ении РеГ .IИРОВОч! Iых сВОЙств, кок!(>1 т((Р > 10Е0 шис траисборматоры содержат пo пять обмото,. сты ()с .3 1 От(71)ы." Вкл(оче(! ы сОГлас:! О i!

l1ослсдоВи-.ельио с тиристорам(1 в пле:ах моси п(!тые — ьстречио, при !ем иагрузка подклю (ается последова re.—.b!."0 с ш;ми.