Способ управления тиристором импульсного усилителя

 

(»)725228

О П И С А Н И Е

ИЗОБР ЕТ ЕН И Я

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советска

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 23.07.75 (21) 2158896/24-07 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.03.80. Бюллетень № 12 (45) Дата опубликования описания 30.03.80 (51) М. Кл2

Н ОЗК 17/56

Государственный комитет (53) УДК 621.316.718. .1(088.8) ло делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

В. M. Остреров и Б. П. Шевченко (71) Заявитель

Украинский научно-исследовательский институт станков и инструментов (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ТИРИСТОРОМ ИМПУЛЬСНОГО

УСИЛ ИТЕЛЯ

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано для широтно- и частотно-импульсного регулирования постоянного напряжения.

Известен способ управления тиристорным преобразователем (1), содержащим тиристоры, коммутирующий конденсатор, четырехобмоточный коммутирующий дроссель и буферный диод, шунтирующий нагрузку, обеспечивающий плавное регулирование постоянного тока нагрузки, равномерную загрузку всех тиристоров преобразователя и высокую надежность работы.

Однако при широком изменении величины тока нагрузки в его коммутирующих цепях всегда реализуется полная мощность, что ведет к увеличению потерь в контурах принудительной коммутации и к снижению КПД преобразователя.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является способ управления тиристором импульсного усилителя (2), содержащего основные тиристоры, коммутирующие контуры, включающие в, себя вспомогательные тиристоры, коммутирующий конденсатор, коммутирующие

:дроссели и источник питания коммутирующих цепей. При этом способе возможно изменение мощности коммутирующих контуров, однако в нем невозможно получение устойчивых мгновенных значений амплитуды напряжения на коммутирующем конденсаторе во всем диапазоне регулирования.

5 Цель изобретения — снижение коммутационных потерь.

Поставленная цель достигается тем, что при известном способе управления теристором источники напряжения подключают в

10 течение одного полупериода колебательного процесса поочередно в порядке возрастания их напряжения.

На чертеже представлена электрическая схема импульсного усилителя, реализуюl5 щего данный способ.

Усилитель содержит рабочие тиристоры

1 и 2, каждый из которых соединен последовательно с источником питания Uð и нагрузкой 3, 4, вспомогательные тиристоры 5—

20 10, коммутирующие дроссели 11, 12, коммутирующий конденсатор 13, конденсаторы

14, 15, образующие емкостный делитель напряжения с искусственной средней точкой.

25 Тиристоры 6, 8, 9 соединены катодами с коммутирующим дросселем 11, а анодами — с элементами схемы так, что при включении одного из них обеспечивается замыкание коммутирующего контура из

Зо элементов 11, 13. Анод тиристора 8 соеди725228 нен с обкладкой коммутирующего конденсатора 13 и со средней точкой источника питания, анод тиристора 6 — с положительным полюсом источника, анод тиристора 9 — с отрицательным полюсом источника.

Тиристоры 5, 7, 10 соединены анодами с коммутирующим дросселем 12, катод тиристора 7 — со средней точкой источника и обкладкой коммутирующего конденсатора

13, катод тиристора 5 — с отрицательным полюсом источника питания, а катод тиристора 10 — с положительным полюсом.

Устройство работает следующим образом.

Допустим, что к определенному моменту на обкладках конденсатора 13 напряжение с положительным потенциалом на нижней обкладке в несколько раз превышает половину напряжения источника питания. Рабочий тиристор 1 включен. При включении тиристора 9 замыкается цепь коммутирующего контура, содержащего элементы 11, 13, 15, 9 через половину источника питания, причем из-за того, что напряжение на конденсаторе 13 направлено навстречу напряжению источника, часть энергии коммутирующего контура возвращается в источник. В момент включения тиристора 8, тиристор 9 оказывается смещенным в обратном направлении и выключается, а ток коммутирующего контура замыкается по цепи: элементы 11, 13, 8 без источника питания. На этом интервале энергия контура расходуется только па потери в элементах.

Включением тиристора 6 тиристор 8 отключается, а в цепь контура включается источник питания.

На этом интервале времени из-за того, что ток контура направлен согласно с направлением напряжения источника, имеет место возрастание энергии контура и соответственно рост амплитуды напряжения на конденсаторе 13.

Изменяя относительные длительности описанных трех интервалов, на коммутирующем конденсаторе можно получать любое установившееся значение амплитуды напряжения из тех, которые находятся между значениями, соответствующими длительной работе устройства, с неизменной в течение такта коммутации структурой коммутирующего контура.

В общем случае достаточно только двух интервалов в одном такте коммутации и плавной регулировки длительности первого интервала для получения любой величины установившейся амплитуды напряжения на коммутирующем конденсаторе.

Для регулирования амплитуды напряжения на коммутирующем конденсаторе 13 при положительном потенциале на верхней обкладке выполняют включение тиристоров

10,7,5.

Такое регулирование обеспечивает достаточное формирование роста коммутационной способности преобразователя во 0 время увеличения тока нагрузки и ограничения коммутационной способности при малых токах нагрузки.

Экономический эффект при использовании изобретения достигается за счет уменьшения потерь энергии в коммутирующих контурах.

Формула изобретения

Способ управления тиристором импульс-

30 ного усилителя, при котором для включения тиристора подают на него управляющие импульсы, а по окончании интервала проводимости с помощью дополнительных тиристоров подключают источники напря35 жения, создавая колебательный процесс в контуре искусственной коммутации, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью снижения коммутационных потерь, источники напряжения подключают в течение одного полу40 периода колебательного процесса поочередно в порядке возрастания их напряжения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР

45 № 366994 кл. В60 15/20, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке № 1877734/24 — 07, кл. Н ОЗК

17/56, 1976.

725228

Составитель Л. Шилов

Редактор И. Грузова

Техред А. Камышникова

Корректоры: В. Дод и О. Гусева

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 529/14 Изд. № 240 Тираж 995 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5