Коммутационное устройство

(u> gg3944

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ. СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистически

Республик (61).Дополнительное к авт. свид-ву 9 936315 (22) Заявлено 020281 (21) 3241684/24-07 с присоединением заявки Но—

И1М Кл з

Н 02 Я 7/537

Госурарстаенный комитет

СССР но аедам изобретений н открытий (23) Приоритет —

Опубликовано 231282. бюллетень Ио 4 7 (531УДК621. 314. 57 (088.8) Дата опубликования описания 23 ° 12.82 (72) Автор изобретения

БйA.Ðäåáîý к"

Московский Ордена Ленина енергекичес и СТНТ (71) Заявитель (54 ) КОИМУТЛЦИОННОЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам и системам преобразования электрической энергии.

По основному авт. св. Р 936315 известно коммутационное устройство, содержащее основной силовой ключ, последовательно с которым включена нагрузка индуктивного характера, цепь ограничения напряжения на основном силовом ключе и первую последовательную цепь, состоящую из диода, подключенного к первому входному выводу, и конденсатора, шунтирующего выходную цепь основного силового ключа, узел возврата. энергии, выполненный на магнитном реакторе, первый вывод обмотки которого подключен к первому входному выводу, и дополнительный диод, образующие вторую последовательную цепь, подключенную ко второму выходному выводу указанного узла возврата энергии, и дополнительный-силовой ключ, выходная цепь указанного доголнительного силового ключа включена между средней точкой первой последовательной цепи и вторым, выводом обмотки магнитного реактора, причем со средней точкой первой последовательной цепи соединен. электрод дополнительного силового ключа, общий для его входной и выходной цепей, а к управляющему электроду дополнительного силового ключа подключена токозадающая цепь (1).

Недостаток известного устройства заключается в ограничении области использования.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей путем возврата в источник энергии, накопленной в реакторе.

Поставленная цель достигается

15 тем, что в коммутационном устройстве электрод дополнительного силового ключа, общий для его входной и выходной цепей, соединен со средней точкой первой последовательной цепи о через один разделительный диод, а через другой разделительный диод— со средней точкой по -меньшей мере одной аналогичной первой последовательной цепи, подключенной к друго25 му силовому ключу, выходная цепь которого соединена с первым входным выводом.

На чертеже представлена принципиальная схема прербразователя посЗО тоянного напряжения.

983944

Коммутационное у<.тройство, содержащее И кличей, состоящих из основного силового ключа 1, последовательно с которым включена нагрузка 2 индуктивного характера, цепь ограничения напряжения на ос- 5 новном силовом ключе и первую пос1 ледовательную цепь, состоящую из диода 3, подключенного к первому входному выводу, и конденсатора 4,. шунтируюшего выходную цепь oCHoBHoro 10 ключа, узел возврата энергии, выполненный на магнитном реакторе 5, первый вывод обмотки которого подключен к первому входному выводу 6, и дополнительный диод 7, образующие вторую последовательную цепь, подключенную к второму выходному выводу 8 указанного узла возврата энергии, и дополнительный силовой ключ 9, выходная цепь которого включена между средней точкой первой последовательной цепи и вторым выводом обмотки магнитного реактора 5,,причем со средней точкой первой последовательной цепи соединен электрод дополнительного силового ключа,.обший для его входной и выходной цепей, а к управляющему электроду дополнительного силового ключа подключена токозадаюшая цепь 10, электрод дополни-тельного силового ключа, общий для

его входной и выходной цепей, соединен со средней точкой первой последовательной цепи через первый разделительный диод 11, а через другой разделительный диод 12 со средней 35 точкой по меньшей мере одной, ана логичной первой последовательной цепи выполненной на конденсаторе 13 и диоде 14, подключенной к другому силовому ключу 15, выходная цепь ко- 40 торого подключена между первым 6 и вторым 8 входным выводом. К первому входному выводу подключены последовательно и выходных трансформа торов преобразовательных ячеек, пер- 45 вая из которых выполнена на обмотках 16.

Устройство функционирует следующим образом.

В первую часть первого такта работы в проводящем состоянии находится силовой ключ 1, тогда энергия поступает в нагрузку конденсатор 4 разряжается..

В момент перехода от первой части такта ко второй запирается силовой ключ 1 и отпирается силовой ключ 15.

При запирании силового ключа 1 напряжение на нем.поднимается посте пенно по мере заряда конденсатора 60

4, который может осуществляться только ограниченным током, так как ограничен ток обмотки дросселя ?. Постепенность нарастания напряжения на запирающемся силовом ключе 1 способствует уменьшению коммутационных потерь в нем.

При отпирании силового ключа 15 ток этого ключа складывается из тока разряда конденсатора 13 и тока обмотки 1,6. Ток разряда конденсатора поступает во входную цепь коммутирующего дополнительного силового. ключа 9. Входной ток этого ключа ограничен токозадающей цепью 10 и действием магнитного реактора 5. Сле,довательно, ток разряда конденсатора

13 ограничен, а при разряде энергии из конденсатора 13 переходит в магнитный реактор 5 °

Ток обмотки не может. превышать ток индуктивной нагрузки 2, т.е. ток обмотки 16 .ограничен. Таким образом, при отпирании силового ключа 15 его ток ограничен, что обусловливает малые коммутационные потери этом ключе.

Когда заканчивается разряд конденсатора 13, то запирается коммутирующий силовой ключ 9 и энергия, переданная из конденсатора 13 в магнитный реактор 5, вызывает появление ЭДС самоиндукции на обмотке реактора. При этом отпирается дополнительный диод 7 и накопленная энергия возвращается в источник питания.

Лвтотрансформаторное включение обмотки магнитного реактора способству ет уменьшению напряжения на дополнительном силовом ключе 9 и, как следствие, уменьшению в нем коммутационных потерь.

После окончания процессов заряда конденсаторов через обмотку 16 и силовой ключ 15 напряжение устанавливается равным току обмотки индуктивной нагрузки 2, а энергия на. вторичную сторону передается через выходной трансформатор.

Таким образом, уменьшение потерь энергии обеспечено тем, что при каждой коммутации энергия, накопленная в разряжаюшемся конденсаторе, не выделяется в резисторе, а передается в магнитный реактор и затем возвращается в источник питания ° .

Принцип действия схемы с выходных трансформаторов и поочередной коммутацией силовых ключей подобен описанному выше.

Обмотка магнитного реактора может быть выполнена односекционной, и тогда электрод выходной цепи дополнительного силового ключа 9 через полное число витков обмотки реактора связан co вторым выходным выходом 8 °

Для уменьшения потерь энергии в токозадаюшей цепи дополнительный силовой ключ может быть выполнен на полевом транзисторе или по схеме

Дарлингтона, или по схеме с тран983944

Формула изобретения

Составитель Н. Цишевская

Редактор Л.Филиппова Техред З.Палий Корректор Е. Рошко

Заказ 9950/70 Тираж 721 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР, о делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 сформаторной положительной обратной связью с обмоткой обратной связи,. расположенной на сердечнике магнитного реактора;

Коммутационное устройство по авт. св. 9 936315, о т л и ч а ю щ е е - 0 с я тем, что, с целью. расширения функциональных. возможностей путем возврата в источник энергии, накопленной в реакторе, электрод дополнительного силового ключа, общий для

его входной н выходной цепей, соединен со средней точкой первой последовательной цепи через один разделительный диод, а через другой разделительный диод — со средней точкой по меньшей мере. одной аналогичной первой последовательной цепи, под-ключенной к другому силовому ключу, выходная цепь которого соединена с . первым входным выводом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское-свидетельство СССР

Р 936315, кл. M 7/537, 1980.