Многофазный выпрямитель с умножением напряжения

 

МНОГОФАЗНЫЙ ВЫПРЯМИТЕЛЬ С УМНОЖЕНИЕМ НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий в каждой изт фаз параллельно соединенные конденсаторную и диодную цепочки, состоящие соответственно из двух последовательно соединенных конденсаторов и двух последовательно соединенных диодов, причем общая точка соединения конденсаторов конденсаторной цепочки подключена к входному выводу для подключения одной из фаз-т-фазного источника питающего напряжения , а каждая из общих точек соединения конденсаторной и диодной цепочек через соответствующий дополнительный диод, включенный в прямом направлении по отнощению к диодам .диодной цепочки, соединена с одним из выходных выводов для подключения нагрузки, отличающийся тем, что, с целью увеличения кратности умножения напряжения и улучщения качества выходного напряжения путем снижения коэффициента пульсаций, в каждую из m фаз параллельно основной диодной цепочке включены аналогичные дополнительные цепочки , причем общее число диодных цепочек каждой фазы равно , диодные цепочки разных фаз объединены в группы поtn - 1 цепочке в каждой, точки соединения последовательно соединенных диодов диодных (Л цепочек, принадлежащих одной группе, объединены и их общая точка соединения подключена к входному выводу для подключения фазы m-фазного источника питания, не принадлежащей указанной группе диодных цепочек. 00 ел сл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1078557

Д(1) Н 02 М 7/10

;С

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К. А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

CO

Сл 3

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3426665/24-07 (22) 23.04..82 (46) 07.03.8Ф. Бюл. № 9 (72) В. P. Чорба (71) Московский ордена Ленина и ордена

Октябрьской Революции авиационный институт им. Серго Орджоникидзе (53) 621.314.5 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 474086, кл. Н 02 М 7/19, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР № 423228, кл. Н 02 М 7/10, 1974.

3. Авторское свидетельство СССР № 506103, кл. Н 02 М 7/19, 1976. (54) (57) МНОГОФАЗНЫЛ ВЫПРЯМИТЕЛЬ С УМНОЖЕНИЕМ НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий в каждой изб фаз параллельно соединенные конденсаторную и диодную цепочки, состоящие соответственно из двух последовательно соединенных конденсаторов и двух последовательно соединенных диодов, причем обшая точка соединения конденсаторов конденсаторной цепочки подключена к входному выводу для подключения одной из фазе-фазного источника питающего напряжения, а каждая из общих точек соединения конденсаторной и диодной цепочек через соответствуюший дополнительный диод, включенный в прямом направлении по отношению к диодам .диодной цепочки, соединена с одним из выходных выводов для подключения нагрузки, отличающийся тем, что, с целью увеличения кратности умножения напряжения и улучшения качества выходного напряжения путем снижения коэффициента пульсаций, в каждую из т фаз параллельно основной диодной цепочке включены аналогичные дополнительные цепочки, причем общее число диодных цепочек каждой фазы равно ти — 1, диодные цепочки разных фаз объединены в группы по tn — 1 цепочке в каждой, точки соединения последовательно соединенных диодов диодных цепочек, принадлежаших одной группе, объединены и их обшая точка соединения подключена к входному выводу для подключения фазы m -фазного источника питания, не принадлежащей указанной группе диодных цепочек.

107855?

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для питания различных нагрузок, требующих повышенного (по сравнению с .имеющимся источником) напряжения, и критичных к его пульсациям.

Известен многофазный выпрямитель с умножением напряжения, состоящий из и последовательных диодных цепочек, последовательных конденсаторных цепочек и нагрузки (1).

Однако указанный выпрямитель имеет большое число умножающих конденсаторов и не обеспечивает симметричной работы фаз источника переменного тока. Кроме того„ пульсации выпрямленного напряжения у этого выпрямителя сравнительно велики.

Известен многофазный выпрямитель с умножением напряжения, состоящий из конденсаторных цепочек, содержащих по два соединенных последовательно конденсатора, последовательных цепочек из шести диодов каждая и нагрузки (2) .

Наиболее близким к предлагаемому является многофазный выпрямитель с умножением напряжения, содержащий в каждой из т фаз параллельно соединенные конденсаторную и диодную цепочки, состоящие соответственно из двух последовательно соединенных конденсаторов и двух последовательно соединенных диодов, причем общая точка соединения конденсаторов конденсаторной цепочКи подключена к входному выводу для подключения одной из фаз м-фазного источника питающего напряжения, а каждая из общих точек соединения конденсаторной и диодной цепочек через соответствующий дополнительный диод, включенный в прямом направлении по отношению к диодам диодной цепочки, соединена с одним из выходных выводов для подключения нагрузки (3) .

Известный выпрямитель обеспечивает в два раза меньший по сравнению с мостовым фазным выпрямителем коэффициент пульсаций напряжения (менее 0,03 для трехфазного источника переменного тока) и удвоенное выходное напряжение.

Однако в некоторых случаях кратность умножения напряжения бывает недостаточной, а коэффициент пульсаций слишком высоким.

Цель изобретения — увеличение кратности умножения напряжения и улучшение качества выходного напряжения путем снижения коэффициента пульсаций.

Поставленная цель достигается тем, что в многофазном выпрямителе с умножением напряжения, содержащем в каждой,, из м фаз параллельно соединенные конденсаторную и диодную цепочки, состоящие соответственно из двух последовательно соединенных конденсаторов и двух последовательно соединенных диодов, причем общая точка

45 соединения конденсаторов конденсаторной цепочки подключена к входному выводу для подключения одной из фаз т-фазного источника питающего напряжения, а каждая из общих точек соединения конденсаторной и диодной цепочек через соответствующий дополнительный диод, включенный в прямом направлении по отношению к диодам диодной цепочки, соединена с одним из выходных выводов для подключения нагрузки, в каждую из m фаз параллельно основной диодной цепочке включены аналогичные дополнительные цепочки, причем общее число диодных цепочек каждой фазы равно т — 1, диодные цепочки разных фаз объединены в группы по m — 1 цепочке в каждой, точки соединения последовательно соединенных диодов диодных цепочек, принадлежащих одной группе, объединены и их оби@ая точка соединения подключена к входному выводу для подключения фазы т-фазного Источника питания, не принадлежащей указанной группе диодных цепочек.

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема многофазного выпрямителя с умножением напряжения при числе фаз а =3.

Выпрямитель содержит три фазных ячейки, каждая из которых состоит из двух последовательно включенных конденсаторов

1, 2; 3, 4; 5, 6 и двух пар включенных последовательно согласно диодов 7, 8, 9, 10; 11, 12, 13, 14; и 15, 16, 17, 18. Анодные и катодные выводы обеих пар диодов каждой фазной ячейки подсоединены к выводам последовательно включенных конденсаторов.

Кроме того, анодные выводы пар диодов в каждой фазной ячейке подключены к катода м дополнительных диодов 19 — 21. катодные выводы — к анодам дополнительных диодов 22 — 24. Аноды и катоды дополнительных диодов соответственно объединены, между объединенными анодами и катодами дополнительных диодов включена нагрузка 25.

Многофазный выпрямитель с умножением напряжения работает следующим образом (для упрощения рассмотрим вначале работу устройства на холостом ходу).

В момент времени, соответствующий положительному потенциалу фазной клеммы А относительно фазной клеммы В, заряжается до максимального напряжения линии U конденсатор 4 по цепи: фазная клемма А, диод 12, конденсатор 4, фазная клемма В, конденсатор 1 по цепи: фазная клемма А, конденсатор 1, диод 7, фазная клемма В.

В момент времени, соответствующий положительному потенциалу фазной клеммы В относительно фазной клеммы А, заряжается до 13„,„конденсатор 2 по цепи: фазная клемма В, диод 8, конденсатор 2, фазная клемма А, и конденсатор 3 по цепи: фазная

1078557

Составитель Л. Устинкина

Редактор И. Ковальчук Техред И. Верес Корректор М. Шароши

Заказ 980/49 Тираж бб7 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий! 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 клемма В, конденсатор 3, диод 11, фазная клемма А.

Конденсаторы 1 — 4 могут заряжаться через соответствующие диоды и в другие моменты времени при потенциальном взаимодействии фазных клемм А — С, С вЂ” А, В—

Си С вЂ” В.

Аналогичным описанному образом в соответствующие моменты времени заряжаются конденсаторы 5 и 6 (полярность заряда конденсаторов показана на чертеже).

Сложение напряжений на нагрузке происходит по цепям: фазная клемма А, конденсатор 2, дополнительный диод 22, нагрузка 25, дополнительный диод 20, конденсатор 3, фазная клемма  — при положительном потенциале фазной клеммы В, или фазная клемма В, конденсатор .4, дополнительный диод 23, нагрузка 25, дополнительный диод 19, конденсатор 1, фазная клемма А — при положительном потенциале фазной клеммы В относительно фазной клеммы А и т. д. в каждом полупериоде фаз многофазного источника переменного тока.

Таким образом, в любой момент времени

5 через дополнительные диоды 19 — 24 к нагрузке приложены напряжения двух конденсаторов согласной полярности и линейное напряжение многофазного источника переменного тока, т. е. в пределе устроенное амплитудное линейное напряжение многофазного источника переменного тока.

При этом частоты пульсаций и амплитуда переменной составляющей основной гармоники остаются на уровне обычной мостовой схемы двухполупериодного выпрямителя.

Это обстоятельство приводит к тому, что коэффициент пульсаций К (отношение амплитуды переменной составляющей основной гармоники к среднему значению выпрямительного напряжения) значительно уменьшается.