SU1275705A1 - A.c.voltage-to-d.c.voltage converter - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области электротехники и может быть использовано в качестве мощного бестрансформаторного источника питани  посто нного напр жени . Цель изобретени  повьшение надежности преобразовател . Устройство содержит управл емые вентили 5 и 6 катодной группы и неуправл емые вентили 7 и 8 анодной группы, соединенные с выходными выводами 3 и 4, конденсатор 9 фильтра, дополнительный источник питани  10, параметрический стабилизатор напр жени  11, формирователь 14 управл ющих импульсов , диод 29, а также дополнительно введенные генератор тока 21, транзис- g тор 28 и диоды 30 и 31, Генератор то (Л ка 21 введен в цепь регулировани  1чЭ сд о сдThe invention relates to the field of electrical engineering and can be used as a powerful transformerless power source of constant voltage. The purpose of the invention is to increase the reliability of the converter. The device contains controllable valves 5 and 6 of the cathode group and uncontrollable valves 7 and 8 of the anode group, connected to the output terminals 3 and 4, filter capacitor 9, additional power supply 10, parametric voltage regulator 11, control pulse driver 14, diode 29, as well as additionally introduced current generator 21, transistor g tor 28 and diodes 30 and 31, Generator then (L ka 21 introduced into the control circuit 1 h e cd o cd

Description

зар дного тока, причем его вход соединен с одной обкладкой конденсатора 26, друга  обкладка которого соединена с выходом параметрического стабилизатора напр жени  11 и катодом диода 29. Анод диода 29 соединен с коллектором транзистора 28 и одной обкладкой конденсатора 27. Друга  обкладка конденсатора 27 соединена с эмиттером транзистора 28 и анодом диода 31, катодом подключенного к положительному выходному вьшоду 4. Коллектор транзистора 28 соединен с катодом диода 30, анодом соединенного с входом генератора тока 21. База транзистора 28 соединена с выходным выводом 4. Введение указанных элементов и их соединение с другими элементами устройства обеспечивают плавный запуск устройства, при этом полностью отсутствуют аварийные режимы в цепи пускового тока. Этим дос;тигаетс  поставленна  цепь . ;2 ил.charging current, and its input is connected to one plate of a capacitor 26, the other plate of which is connected to the output of a parametric voltage regulator 11 and the cathode of diode 29. The diode 29 anode is connected to the collector of transistor 28 and one plate of a capacitor 27. Another plate of the capacitor 27 is connected to the emitter of the transistor 28 and the anode of the diode 31, the cathode connected to the positive output port 4. The collector of the transistor 28 is connected to the cathode of the diode 30, the anode connected to the input of the current generator 21. The base of the transistor 28 is connected and the output terminal 4. The introduction of these elements and their connection to other elements of the device providing smooth start device, wherein the emergency modes are completely absent in the starting current circuit. This achieves the supplied chain. ; 2 Il.

Изобретение относитс  к электротехнике , в частности к преобразовательной технике, и может быть исполь зовано в качестве мощного бестрансформаторного источника питани  посто нного напр жени . Цель изобретени  - повышение надежности путем обеспечени  плавного запуска. На фиг.1 представлена принципиаль на  схема преобразовател ; на фиг.2 временныедиаграммы токов и напр жений . Устройство содержит входные выво ды 1 и 2, выходные выводы 3 и 4, управл емые вентили 5 и 6 катодной группы и неуправл емые вентили 7 и 8 анодной группы, соединенные с отрицательным выходным выводом 3, кон денсатор 9 фильтра, дополнительный источник 10 питани , параметрический стабилизатор 11 напр жени , сос то щий из резистора I2 и стабилитрона 13, формирователь 14 управл ющих импульсов, состо щий из однопереходного транзистора 15, конденсатора 16 и четырех ограничительных резисторов 17-20, генератор 21 тока состо щий из транзистора 22 и трех ограничительных резисторов 23-25, конденсаторы 26 и 27, транзистор 28 и диоды 29-31. Вход дополнительного источника 10 питани  соединен с вхо ными выводами, выход источника 10 соединен с входом параметрического стабилизатора 11 напр жени , выход формировател  14 соединен с (Шравл  щими электродами вентилей 5 и 6. Вход генератора 21 тока соединен с конденсатором 26 и анодом диода 30. Свободна  обкладка конденсатора 26 соединена с катодом диода29; анод диода 29, катод диода 30 и конденсатор 27 соединены с коллектором транзистора 28, свободна  обкладка конденсатора 27 соединена с эмиттером транзистора 28 и анодом диода 31. База транзистора 28 и катод диода 31 соединены с положительным выходным выводом 4. Устройство работает следующим образом . В качестве релейного элемента в данном преобразователе используют однопереходной транзистор 15. Напр жение со стабилитрона 13 параметрического стабилизатора 11  вл етс  питающим напр жением дл  транзисторов 15, 22 и 28. При подаче сетевого однофазного напр жени , в дополнительный источник 10 питани , вьтр мленное напр жение с его выхода поступает на вход стабилизатора 11. На выходе параметрического стабилизатора 11 формируетс  напр жение трапецеидальной формы Цд ,,, (фиг.2). Это напр жение подаетс  на базу транзистора 15 через резистор 18. Однопереходной транзистор (ОПТ) 15 открываетс  при достижении напр жени  на его эмиттере порога включени  - . На эмиттер транзистора 15 подаетс  напр жение с конденсатора 16. При достижении «тим напр жением , транзистор 15 производит формирование управл ющих им3The invention relates to electrical engineering, in particular, to converter technology, and can be used as a powerful transformerless DC power source. The purpose of the invention is to increase reliability by ensuring a smooth start. Figure 1 shows the principle of the converter circuit; Fig. 2 shows time and voltage charts. The device contains input pins 1 and 2, output pins 3 and 4, controlled valves 5 and 6 of the cathode group and uncontrolled valves 7 and 8 of the anode group connected to negative output terminal 3, a filter capacitor 9, an additional power supply 10, parametric voltage regulator 11, which is connected with resistor I2 and zener diode 13, driver control driver 14, consisting of a single junction transistor 15, capacitor 16 and four limiting resistors 17-20, current generator 21 consisting of transistor 22 and three body resistors 23-25, capacitors 26 and 27, transistor 28 and diodes 29-31. The input of the additional power supply 10 is connected to the input pins, the output of the source 10 is connected to the input of the parametric voltage regulator 11, the output of the shaper 14 is connected to (With bushing electrodes of the valves 5 and 6. The input of the current generator 21 is connected to the capacitor 26 and the anode of the diode 30. The free plate of the capacitor 26 is connected to the cathode of the diode 29; the anode of the diode 29, the cathode of the diode 30 and the capacitor 27 are connected to the collector of the transistor 28, the free plate of the capacitor 27 is connected to the emitter of the transistor 28 and the anode of the diode 31. The base of the transistor 2 8 and the cathode of the diode 31 are connected to the positive output terminal 4. The device operates as follows: A single junction transistor 15 is used as a relay element in this converter. The voltage from the Zener diode 13 of the parametric stabilizer 11 is the supply voltage for the transistors 15, 22 and 28. When a single-phase mains voltage is applied to an additional power supply 10, the indirect voltage from its output goes to the input of the stabilizer 11. At the output of the parametric stabilizer 11, a voltage is generated rapetseidalnoy form CSD ,,, (Figure 2). This voltage is applied to the base of the transistor 15 through a resistor 18. The unijunction transistor (OPT) 15 opens when the voltage on its emitter reaches a switching threshold -. The emitter of the transistor 15 is supplied from the voltage of the capacitor 16. When the "voltage" is reached, the transistor 15 produces the formation of controlling them 3

пульсон I,,p , поступаю01их соответственно на управл ю1цие электроды вентилей (тиристоров) 5 и 6.pulson I ,, p, I enter, respectively, on the control of the electrodes of the valves (thyristors) 5 and 6.

Рассмотрим далее процесс формировани  напр жени  на конденсаторе 1 6Uci6 . Конденсатор 16 начинает зар жатьс  от напрйжени  с выхода параметрического стабилизатора 1 1 - U, через транзистор 22 генератора 21 т ка по контуру: ид, - конденсатор 16 - резистор 24 - транзистор 22 резистор 25 - . Посто нна  времени зар да конденсатора 16 различна в зависимости от тока генератора 21, который, в свою очередь, регулируетс  величиной напр жени  на конденсаторе 26 - Uc-ij,. В первоначальный момент при по влении напр жени  на стабилитроне 13 - U,, , конденсатор 26 и конденсатор 27 зар жаютс  фронтом Удч. Посто нную составл ющую Уд конденсаторы не пропускают Так как величина конденсатора 26 много больше, чем величина конденсатора 27, то и посто нна  времени зар да конденсатора 26 много больше, чем посто нна  времени зар да конденсатора 27. Поэтому в то врем , как напр жение на конденсаторе 27 U (. за полпериода сетевого напр жени  увеличиваетс  до своего максимального значени , напр жение на конденсаторе 26 - Ucjg увеличиваетс  лишь на небольшую величину. Зар д конденсаторов 26 и 27 происходит по контуру: VA.ъ конденсатор 26 - диод 30 - конденсатор 27 - диод 31 ид ,з . Далее, при спадании ид,з в момент , когда напр жение Uc становитс  больше Уд, , положительный потенциал с конденсатора 27 поступает на базу транзистора 28, он открываетс , и происходит разр д конденсатора 27 через транзистор 28. Конденсатор 26 разр жаетс  лишь на незначительную величину, меньшую первоначального значени  напр жени , до которого конденсатор 26 зар дилс , так как контуры зар да и разр да неодинаковы . Таким образом, к началу второго полупериода Uc26 имеет некоторую величинуj обуславливающую протекание тока через транзистор 22.Consider next the process of forming the voltage on the capacitor 1 6Uci6. The capacitor 16 begins to charge from the voltage from the output of the parametric stabilizer 1 1 - U, through the transistor 22 of the generator 21 t along the circuit: id, - capacitor 16 - resistor 24 - transistor 22 resistor 25 -. The constant charge time of the capacitor 16 varies depending on the current of the generator 21, which, in turn, is controlled by the voltage on the capacitor 26 - Uc-ij ,. At the initial moment, when the voltage on the Zener diode 13 - U ,, appears, the capacitor 26 and the capacitor 27 are charged by the front Udch. The constant component of the capacitors does not allow the capacitors to be absorbed. Since the value of capacitor 26 is much larger than the value of capacitor 27, the charge time constant of capacitor 26 is much larger than the charge time constant of capacitor 27. Therefore, while the voltage is on the capacitor 27 U (. for the half-period of the mains voltage increases to its maximum value, the voltage on the capacitor 26 - Ucjg increases only by a small amount. The charge of the capacitors 26 and 27 occurs along the circuit: VA. capacitor 26 - diode 30 - capacitor 27 - diode 31 Id, g. Next, when the Id decays, in the moment when the voltage Uc becomes greater than Ud, the positive potential from the capacitor 27 goes to the base of the transistor 28, it opens, and the capacitor 27 is discharged through the transistor 28. The capacitor 26 is discharged only by an insignificant value, smaller than the initial voltage value, to which the capacitor 26 charges, as the charge and discharge contours are not the same. Thus, by the beginning of the second half period, Uc26 has a certain value j, which determines the flow of current through the transistor 22.

При поступлении отрицательной полуволны сетевого напр жени  оно вьтр мл етс  дополнительным источником 10 питани , и выпр мленное напр жение поступает на вход стабилизатораUpon receipt of the negative half-wave of the mains voltage, it is flush with an additional power supply 10, and the rectified voltage is fed to the input of the stabilizer

70547054

11, Процесс повтор етс  с той разницей , что чем больше Uc, , тем больше базовый ток транзистора 22, тем с большей посто нной времени зар жаетс  конденсатор 16, тем быстрее Ucie достигает и.д транзистора 15, и происходит формирование управл ющего импульса - lynp , следовательно, открытие вентил  5 или 6, С каждым полупериодом конденсатор 26 подзар жаетс  на небольшую величину, подава  на базу транзистора 22 все больший ток, плавно мен етс  ток транзистора 22, плавно мен етс  ток зар да конденсатора 16, плавно смещаютс  импульсы управлени , плавно формируетс  напр жение на выходе вьшр мител  - Ug,,x, следовательно, осуществл етс  плавный пуск устройства.11, The process is repeated with the difference that the greater the Uc, the greater the base current of the transistor 22, the longer the capacitor 16 charges with a longer time, the faster Ucie reaches the id of the transistor 15, and a control pulse is generated lynp, therefore, the opening of the valve 5 or 6, With each half-period, the capacitor 26 is recharged by a small amount, applying to the base of transistor 22 an increasing current, the current of the transistor 22 smoothly changes, the charge current of the capacitor 16 smoothly changes, the control pulses smoothly shift smoothly shaped a voltage at the output DC converter vshr - Ug ,, x, hence, is carried smooth starting device.

Аварийные режимы в цепи пускового тока выпр мител  при этом невозможны.Emergency modes in the starting current circuit of the rectifier are not possible.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Преобразователь переменного напр жени  в посто нное, содержащий однофазный мостовой выпр митель, катодна  группа которого, образующа  положительный выходной вывод, вьтолнена наA variable-to-constant voltage converter containing a single-phase bridge rectifier, the cathode group of which, forming a positive output terminal, is filled to управл емых вентил х, а анодна  группа , образующа  отрицательный выходной вывод - на неуправл емых вентил х, конденсатор фильтра, подключенный к выходным выводам, дополнительный источник питани , входом подключенный к входным вьгоодам, образуемым диагональю переменного тока мостового вьтр мител , а выходом - к входу параметрического стабилизатора напр жени , формирователь управл ющих импульсов , подключенный входом к цепи регулировани  зар дного тока, а выходом - к управл ющим электродам управл емых вентилей, основные диод и конденсатор , отличающийс controlled valves, and the anodic group, forming a negative output terminal, on uncontrolled valves, a filter capacitor connected to the output terminals, an additional power source, an input connected to the input leads, formed by the diagonal of the alternating current of the bridge meter, and an output to a parametric voltage regulator input, a control pulse driver connected to the control circuit of the charging current by the input, and an output to the control electrodes of the controlled valves, the main diode and cond nsator, characterized тем, что, с целью повышени  надежности путем обеспечени  плавного запуска , в цепь регулировани  зар дного тока введен генератор тока, вход которого соединен с одной обкладкой конденсатора цепи, друга  обкладка которого соединена с выходом параметрического стабилизатора напр жени  и катодом основного диода, анодом соединенного с коллектором дополнительно введенного транзистора и одной обкладкой основного конденсатора, друга  обкладка которого соединенаIn order to increase reliability by providing a smooth start, a current generator was introduced into the charging current control circuit, the input of which is connected to one plate of a circuit capacitor, the other plate of which is connected to the output of a parametric voltage regulator and the cathode of the main diode, an anode connected to a collector of an additionally inserted transistor and one lining of the main capacitor, the other lining of which is connected с эмиттером того же транзистора и анодом первого дополнительно введенного диода, катодом подключенного к положительному выходному выводу, коллектор транзистора также подключен кwith the emitter of the same transistor and the anode of the first additionally inserted diode, the cathode connected to the positive output terminal, the collector of the transistor is also connected to 1275705512757055 катоду второго дополнительно введенного диода, анод .которого подключенthe cathode of the second additionally inserted diode, the anode of which is connected к входу генератора тока, а база транК BXOnV PPUG-n-iTii-sT-, rr,, зистора соединена с положительным 5 ВЫХОДНЫМ выводом.to the input of the current generator, and the base of the BXOnV PPUG-n-iTii-sT-, rr ,, transistor of the transistor is connected to a positive 5 OUTPUT pin.